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巴比合金涂层及应用

添加时间:2012/2/3 21:42:43  浏览次数:2378 次
北京廊桥表面技术发展有限公司
技术公报
 
类别:材料                 编号:M3037.202             日期:2011年4月8号
                                                                                                                      
 
巴比合金涂层及应用
 
巴比合金喷涂层作为支撑面,能在重载负荷高速运转及其它苛刻条件下长期工作。该合金涂层硬度适度低,摩擦系数小,导热好,热膨胀系数小,耐蚀性优良,相容性、顺应性和嵌入性均良好,结构致密,具有吸油性及贮油性,是传统的烧铸巴比合金的优良代替品。
一、化学成分及物理性能

化学成分%
密度g/ cm3
宏观硬度HRb
熔点℃
Sb
Cu
Pb
Sn
6.67
58
354左右
7.5
3.5
0.25
余量

 
二、相比传统的烧铸工艺,喷涂巴比合金涂层的优点
与传统的烧铸巴比合金支撑面相比,热喷涂法具有下列优点:
1、结合性更牢固
浇铸巴比合金轴瓦相当厚,这并非是工作的需要,而是要做到嵌接。浇铸轴瓦的标准方法是外衬首先卦钖,在浇铸时,必须保持熔点附近的温度,否则巴比合金粘合不上,对大型轴瓦,这种温度控制很是困难,必须有机械锚嵌才能嵌接。
火焰喷涂的巴比合金涂层可轻易而牢固地黏附到任何尺寸的轴面上,无须其他的嵌接工序。
2、  可以提供薄涂层
任何巴比合金轴瓦,无论是浇铸的还是喷涂的,薄衬层要比厚衬层能承受更大的载荷,而对浇铸巴比合金而言,难于做到薄衬层,而火焰喷涂巴比合金形成薄涂层,是轻而易举的。
3、  有更高的负载能力
喷涂巴比合金的负载能力更高,这是由于可提供薄涂层,结合强度更高,附着更牢,无空洞,增大了表面积。
4、  无须补救工作
巴比合金的浇铸衬套难以消除空洞或气孔,在投入使用前必须进行修补,对于大轴瓦而言,这项工作繁杂而又费钱。
5、  传热状态更好
对浇铸工艺而言,尽管实施了固嵌措施,但由于在卦钖时难免一些油类进入到浇铸层与外壳之间,充当了热障作用,降低了由衬层到外壳的热传送,在此区域内,衬层温度升高,形成一个集热点,巴比衬层连续升温,重复受热,可能形成一个粗晶结构,明显降低其强度,从而,此热点会成为一个衬套的破坏源。
而喷涂的巴比合金涂层,能完整的与外壳结合在一起,不会出现单独的集热点,现场施工表明,喷涂修复轴瓦的油温明显地低于浇铸同类轴瓦的油温。
6、  工作寿命更长
喷涂巴比合金衬套有微观的孔隙,无可见的露洞,如此,准许磨粒被嵌入衬层中,而不存留在负载界面上,喷涂巴比合金涂层能更好的截留润滑油,这些因素,明显地提高喷涂轴瓦的工作寿命
7、  制造和修复的成本更低
       由于喷涂轴瓦的巴比合金涂层薄,明显降低制造中材料和劳力的投入,新轴瓦的工作寿命得到延长,旧件修复时仅喷涂一层薄衬便达到良好的工作状态。
8、  修复时间缩减
修复起来既快又容易。火焰喷涂设备轻巧,手工操作即可,而浇铸作业又重又劳累,设备又庞杂。
9、  涂层整体结构好
       喷涂巴比合金涂层容易操作,而对浇铸来说,除非对温度控制准确,否则会出现不希望的合金组织的分离。
10、外壳不变形
较薄的外壳,由于是对折做成,在浇铸新衬进行修复时常出现变形翘起,而火焰喷涂则是冷过程,不会出现变形问题。
三、应用实例
1、大型水轮机轴瓦
此例属于巴比合金轴瓦,直径1295mm,长991mm。首先将巴比合金丝浇铸层全部去除,修复这种轴瓦需喷涂巴比合金丝635公斤才能达到所必需的厚度。用手持喷枪作业,操作程序另行论述,采用NiA1丝打底。
任何一根水轮机主轴都由两个或更多的大型轴颈来支撑,而轴颈衬层的巴比合金采用钖基,传统的浇铸方法是将熔融的巴比合金贴附于外壳,外壳通常是铸铁或钢材。此法要求严格的热控制,以免生成气孔,同时考虑到卦钖外壳的精度要求很高,轴瓦衬层最好的方法是火焰喷涂巴比合金丝,无论是新制造还是旧件修复。最大的潜在用途是巴比轴瓦的原始制造,从外壳的制造进行设计就应考虑采用喷涂巴比合金方案。轴承越大,好处越多。旧轴瓦的修复采用此项技术,也是方便而经济的,若旧轴瓦状态不错,喷涂一层薄涂层即解决问题,但如旧件磨损严重,则不适采用此法。喷涂厚涂层当然较为昂贵,但与浇铸法比较,恰恰是经济的。
2、压缩机、鼓风机、磨煤机、汽轮机及船用内燃机等轴瓦的原始制造及修复,均可应用巴比合金丝的喷涂技术。
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