CN103147033A - 一种汽车减振器活塞杆喷涂工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车减振器活塞杆喷涂工艺，包括粗磨、脱脂、表面粗化、非喷涂面防护、预热、喷涂和精磨步骤。按照本发明的工艺对活塞杆进行喷涂，其涂层的性能如结合力、涂层强度、涂层厚度以及耐磨性和耐蚀性方面均优于电镀硬铬层，而且性价比也高于电镀硬铬层，是替代电镀硬铬技术的优先技术，尤其是该工艺无污染，利于工作环境的改善和操作工人的健康安全。具有生产周期短，生产效率高，废品率低，防锈、耐磨性能好、使用寿命长等优点，而且易实现自动化操作，生产效率高，可降低生产成本。

Description

一种汽车减振器活塞杆喷涂工艺

技术领域

本发明属于汽车减振器加工技术领域，是一种汽车减振器活塞杆喷涂工艺。

背景技术

活塞杆是汽车减振器中的重要零件，每年的产量很大，为增加活塞杆的表面硬度，通常是对活塞杆的工作表面进行镀铬，其工艺为：精磨→抛光→清洗除油→酸洗活化→水洗干净→镀硬铬。这种镀硬铬方法存在的缺点是：

（1）电镀铬层的厚度太薄，一般为20微米，表面硬度最高只能达到HV0.05︰900-1200，因此，活塞杆的工作表面在使用过程中会发生椭圆度、锥度、拉伤、擦伤、纵向划伤等形式的磨损。而磨损是机械零部件失效的主要原因之一，往往与腐蚀同时存在，是影响零部件寿命的重要因素。磨损造成了镀层减薄，当镀层全部被磨损就会产生锈蚀，也就是说当活塞杆径磨损到低于容许值，就会导致漏油漏气，引起活塞杆失效，从而造成零件报废，严重影响车辆行驶安全的可靠性；

（2）镀铬采用的电流密度比其他镀种所采用的电流密度要高的多，随着大量氢气的析出，铬雾溢出严重，因此，必须有良好的抑雾剂和抽风装置，并配备铬雾净化回收装置，以减少环境污染。另外，镀铬时的电流密度很高，例如：镀硬铬电流密度高达60A／dm²～80A／dm²，而一般电流密度较低，不超过10A／dm²，这就需要大容量电源。如零件电流面积大，则镀铬槽也要加大，否则进行电镀时，槽液温度会很快升高，因此必须加冷却装置，使设备复杂化，而且镀铬加工成本费用高。

（3）需要建立酸洗活化池和镀铬电解池，所用酸洗液和电解液的溶剂均含有挥发性有毒物质，故存在安全隐患及排放污染环境等公害的问题，由于电镀硬铬对环境的严重污染，越来越受到环境保护方面的压力，急需其他技术来替代。而且整个镀铬工艺过程不易实现自动化操作，生产效率低，制造成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用喷涂工艺替代镀铬工艺，并能有效提高活塞杆表面硬度及抗腐蚀性和耐磨性的汽车减振器活塞杆喷涂工艺。

实现本发明的目的所采取的技术方案是：该喷涂工艺是按以下步骤进行：

步骤1、粗磨：活塞杆材料选用已做淬火处理的45#钢，经车床加工后置于磨床上，用白刚玉砂轮对其进行粗磨加工，粗磨后活塞杆的表面粗糙度为≤Ra3.0微米； 

步骤2、按照常规方法对待喷涂的活塞杆进行除油脱脂；

步骤3、表面粗化：用喷砂或吹砂对待喷涂的活塞杆表面进行粗化处理，处理后的表面粗糙度为Ra3.0～3.5微米：其中：

a．喷砂：用２～４目金刚砂对待喷活塞杆进行喷砂处理，喷砂枪压力≥0.６ＭＰａ；

b．吹砂：对待喷涂活塞杆表面进行吹砂处理，吹砂磨料为白刚玉砂，压缩空气为0.2~0.3Mpa，吹砂喷嘴与活塞杆表面的距离控制在100～120mm；

步骤4、非喷涂面防护处理：对待喷涂活塞杆的非喷涂部位进行防护，其防护方式可采用耐热的玻璃布或石棉将非喷涂部位遮蔽起来，或制作相应的防护夹具对非喷涂部位进行保护； 

步骤5、预热：将粗化及防护处理后的待喷涂活塞杆置入喷涂设备中的预热工位进行预热，预热温度200°C，预热时间3s； 

步骤6、喷涂：将预热后待喷涂的活塞杆装夹在喷涂设备的喷涂工位上，活塞杆的旋转速度为450转/分，将喷涂材料装入喷涂设备的喷枪内，喷枪沿活塞杆轴向移动速度为33mm/s，对活塞杆进行喷涂，其中：喷涂设备采用JP8000超音速火焰喷涂设备，喷涂材料为碳化钨10钴4铬，喷涂材料粒度为5～30微米，喷涂层的厚度为50～250微米，喷涂层的硬度为1100-1400HV0.3；

步骤7、精磨：将喷涂后的活塞杆用金刚石砂轮在无心磨床上进行精磨加工，达到工艺尺寸要求即为成品，喷涂涂层精磨后的活塞杆表面粗糙度为≤Ra0.063微米。 

本发明的汽车减振器活塞杆喷涂工艺，其有益效果是：

（1）采用超音速火焰喷涂，其涂层的性能如结合力、涂层强度、涂层厚度以及耐磨性和耐蚀性方面均优于电镀硬铬层，而且性价比也高于电镀硬铬层，是替代电镀硬铬技术的优先技术，尤其是该工艺无污染，只需要一个负压空间，消除噪音和对空气进行冷却效果好，利于工作环境的改善和操作工人的健康安全。

（2）该喷涂工艺涂层致密、附着力、抗冲击强度和韧性均好，边角覆盖率高，而且能够有效提高活塞杆的抗腐蚀性和耐磨性，从而避免了活塞杆的变形和损伤，杜绝了减振器在使用过程中因泄漏而失效的风险，从而使产品质量得到有效保证，增强了减振器的使用安全。 

(3)该喷涂工艺可替代现有镀铬工艺，经过耐久实验，表面涂层没有出现任何划痕和磨损痕迹，可以把废品率降为零。

(4)该喷涂工艺无污染，不含溶剂和不含挥发有毒性的物质，故无中毒、无火灾、无“三废”排放等公害问题，完全符合国家环保法的要求。

（5）该喷涂工艺与传统的镀铬工艺相比，具有生产周期短、生产效率高、废品率低、防锈、耐磨性能好、使用寿命长等优点，而且易实现自动化操作，生产效率高，可降低生产成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的汽车减振器活塞杆喷涂工艺做进一步说明。

本发明的汽车减振器活塞杆喷涂工艺，可按下述步骤进行：

步骤1、粗磨：活塞杆材料选用已做淬火处理的45#钢，经车床加工后置于磨床上，用白刚玉砂轮对其进行粗磨加工，粗磨后活塞杆的表面粗糙度控制在Ra3.0微米以内； 

步骤2、脱脂：按照常规方法对待喷涂的活塞杆进行除油脱脂，以提高涂层与活塞杆表面的结合牢度，防止使用过程中脱落失效；

步骤3、表面粗化：表面粗化的目的是提高涂层与活塞杆表面的结合力，处理后表面粗糙度应达到Ra3.0～3.5微米。可采用喷砂方法对待喷涂活塞杆表面进行粗化处理，其方法是用２～４目金刚砂对待喷活塞杆进行喷砂处理，喷砂枪压力≥0.６ＭＰａ；也可采用吹砂的方法对待喷涂活塞杆表面进行粗化处理，使用该方法采用白刚玉砂作为吹砂磨料，在吹砂过程中，压缩空气的压力应控制在0.2～0.3Mpa，吹砂喷嘴口部与活塞杆表面的距离应控制在100～120mm；

步骤4、非喷涂面防护处理：对待喷涂活塞杆的非喷涂部位进行防护，防护方式可采用耐热的玻璃布或石棉将非喷涂部位遮蔽起来，或制作相应的防护夹具待喷涂活塞杆进行保护；

步骤5、预热：预热的目的是保证涂层材料与活塞杆的顺利结合，其方法是将经粗化及防护处理后的活塞杆置入喷涂设备的预热工位上进行预热，预热温度为200°C，预热时间为3s；

步骤6、喷涂：将预热后活塞杆装夹在喷涂设备的喷涂工位上，将耐腐蚀喷涂材料装入喷涂设备的喷枪内，活塞杆的旋转速度为450转/分，喷枪沿活塞杆轴向移动速度为33mm/s；其中，耐腐蚀喷涂材料采用碳化钨10钴4铬，其喷涂材料粒度最好控制在5～30微米范围内，根据工艺要求，喷涂层的厚度应达到50～250微米，喷涂层的硬度应达到1100-1400HV0.3，以保证活塞杆使用过程中的耐磨性及耐腐蚀性，延长其使用寿命；所述喷涂设备采用的是JP8000超音速火焰喷涂设备，该设备配置有煤油火焰喷射器，火焰温度可以达到3000℃，喷涂参数确定为：煤油/GPH 6、氧气/SCFH 1850、送粉率g/min 75、喷距/mm 380、枪管/inch 6，喷涂材料在半融状态被喷射到活塞杆表面；采用超音速火焰喷涂设备具有良好的喷涂性能，可以保证喷涂层的均匀以及喷涂层与活塞杆的结合质量；

步骤7、精磨：用金刚石砂轮在无心磨床上进行精磨加工，达到工艺尺寸要求即为成品，喷涂涂层精磨后的表面粗糙度应控制在Ra0.063微米以内。

本发明的汽车减振器活塞杆喷涂工艺与目前普遍采用的镀铬工艺相比：1）采用电镀铬层的厚度只能达到20微米，无法满足汽车减振器活塞杆耐磨及耐腐蚀等使用性能的要求，而采用本发明的喷涂工艺进行热喷涂，涂层的厚度可达到50～250微米。

2）镀铬工艺镀敷的电镀铬层表面硬度仅能达到900-1200HV0.05，而本发明热喷涂涂层的硬度可达到1100-1400HV0.3。另外，该喷涂工艺可替代现有镀铬，经过耐久实验，表面涂层没有出现任何划痕和磨损痕迹，可以把废品率降为零，其节约的成本是无法估量的。

3）镀铬工艺在镀铬前还需要对活塞杆进行精磨和抛光处理。而采用本发明的喷涂工艺，喷涂前只需对活塞杆进行粗磨，无需进行精磨和抛光处理， 由此可大大降低加工成本。

Claims (1)

1.一种汽车减振器活塞杆喷涂工艺，其特征在于：该喷涂工艺是按以下步骤进行：

步骤1、粗磨：活塞杆材料选用已做淬火处理的45#钢，经车床加工后置于磨床上，用白刚玉砂轮对其进行粗磨加工，粗磨后活塞杆的表面粗糙度为≤Ra3.0微米；

步骤2、按照常规方法对待喷涂的活塞杆进行除油脱脂；

步骤3、表面粗化：用喷砂或吹砂对待喷涂的活塞杆表面进行粗化处理，处理后的表面粗糙度为Ra3.0～3.5微米：其中：

a．喷砂：用２～４目金刚砂对待喷活塞杆进行喷砂处理，喷砂枪压力≥0.６ＭＰａ；

b．吹砂：对待喷涂活塞杆表面进行吹砂处理，吹砂磨料为白刚玉砂，压缩空气为0.2~0.3Mpa，吹砂喷嘴与活塞杆表面的距离控制在100～120mm；

步骤4、非喷涂面防护处理：对待喷涂活塞杆的非喷涂部位进行防护，其防护方式可采用耐热的玻璃布或石棉将非喷涂部位遮蔽起来，或制作相应的防护夹具对非喷涂部位进行保护； 

步骤5、预热：将粗化及防护处理后的待喷涂活塞杆置入喷涂设备中的预热工位进行预热，预热温度200°C，预热时间3s； 

步骤6、喷涂：将预热后待喷涂的活塞杆装夹在喷涂设备的喷涂工位上，活塞杆的旋转速度为450转/分，将喷涂材料装入喷涂设备的喷枪内，喷枪沿活塞杆轴向移动速度为33mm/s，对活塞杆进行喷涂，其中：喷涂设备采用JP8000超音速火焰喷涂设备，喷涂材料为碳化钨10钴4铬，喷涂材料粒度为5～30微米，喷涂层的厚度为50～250微米，喷涂层的硬度为1100-1400HV0.3；

步骤7、精磨：将喷涂后的活塞杆用金刚石砂轮在无心磨床上进行精磨加工，达到工艺尺寸要求即为成品，喷涂涂层精磨后的活塞杆表面粗糙度为≤Ra0.063微米。