CN104388880A - 一种曲轴再制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种曲轴再制造工艺，包括以下工艺步骤：(1)前期处理：a)脱脂、除油；b)除锈；c)磷化；d)喷砂；(2)喷涂：采用等离子喷涂设备，在曲轴上喷涂Ni60B-ZrO2-Mo材料形成涂层；(3)后期处理：抛光处理。本发明解决了传统涂层存在的耐磨性较差、耐腐蚀性较低的问题，改善了材料表面涂层的微观组织、结构，从而整体提高材料表面的耐磨性能，同时也对提高改善性的综合力学性能有显著的作用，本发明将Ni60B-ZrO2-Mo涂层应用到曲轴上，实现了曲轴的再制造和使用，避免了资源的浪费，进一步延长了曲轴的使用寿命。

Description

一种曲轴再制造工艺
技术领域
本发明涉及再制造技术领域，具体的说是一种曲轴再制造工艺。
背景技术
曲轴是引擎的主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下或往复运动变成循环或旋转运动。曲轴是发动机上的一个重要的机件，其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有两个重要部位：主轴颈，连杆颈。主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴的润滑主要是指与连杆大头轴瓦与曲轴连杆颈的润滑和两头固定点的润滑.曲轴的旋转是发动机的动力源。也是整个机械系统的源动力。曲轴磨损的原因是：曲轴轴颈表面的磨损是不均匀的，主轴颈与连杆轴颈的径向磨损主要呈椭圆形，且其最大磨损部位相互对应，即各主轴颈的最大磨损处靠近连杆轴颈一侧；而连杆轴颈的最大磨损处也是靠近主轴颈一侧，曲轴轴颈沿轴向还有锥形磨损。这些磨损会缩短曲轴的使用寿命，影响到动力传递和运动的平稳性，由于没有采取相应的措施对磨损后的曲轴进行回收和修复，导致曲轴的直接报废，资源浪费较为严重，设备的使用成本和维护成本也较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种曲轴再制造工艺，可改善曲轴的耐磨性和耐腐蚀性能，以实现曲轴的再制造和使用，从而避免资源的浪费。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种曲轴再制造工艺，包括以下工艺步骤：
(1)前期处理：
a)脱脂、除油；
b)除锈：除去曲轴表面的锈，确保后续处理的顺利进行；
c)磷化：能够提高曲轴与喷涂的涂层之间的附着力；
d)喷砂；
(2)喷涂：采用等离子喷涂设备，在曲轴上喷涂Ni60B-ZrO2-Mo材料形成涂层；
(3)后期处理：抛光处理。
所述步骤(2)喷涂参数为：工装转速为350r/min，火焰距离为40cm，送粉量控制电压为7v，火焰温度为7200℃，喷枪移动速度为0.04m/s；
气体流量：氩气和氮气均为1900L/H，氢气为510L/H；
设备气体压力：空气不低于0.6Mpa，氢气不低于0.5MPa，氮气不低于0.2MPa，氩气不低于0.5MPa。
所述Ni60B-ZrO2-Mo材料包括Ni60B为14％，ZrO2为68％，Mo为16.88％，微量元素为1.12％，加入少量的Mo，能显著提高合金在非氧化性酸和有机酸以及海水中的耐蚀能力，提高涂层的高温强度和红硬性。
所述微量元素包括Cr、Si、B、Fe。
本发明的有益效果是：本发明解决了传统涂层存在的耐磨性较差、耐腐蚀性较低的问题，改善了材料表面涂层的微观组织、结构，使涂层硬度提高了50％，弹性模量提高了8.9％～15.4％，从而整体提高材料表面的耐磨性能，同时也对提高改善性的综合力学性能有显著的作用，本发明将Ni60B-ZrO2-Mo涂层应用到曲轴上，实现了曲轴的再制造和使用，避免了资源的浪费，进一步延长了曲轴的使用寿命。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
实施例一：
一种曲轴再制造工艺，包括以下工艺步骤：
(1)前期处理：
a)脱脂、除油；
b)除锈：除去曲轴表面的锈，确保后续处理的顺利进行；
c)磷化：能够提高曲轴与喷涂的涂层之间的附着力；
d)喷砂；
(2)喷涂：采用等离子喷涂设备，在曲轴上喷涂Ni60B-ZrO2-Mo材料形成涂层，喷涂参数为：工装转速为350r/min，火焰距离为40cm，送粉量控制电压为7v，火焰温度为7200℃，喷枪移动速度为0.04m/s；气体流量：氩气和氮气均为1900L/H，氢气为510L/H；设备气体压力：空气不低于0.6Mpa，氢气不低于0.5MPa，氮气不低于0.2MPa，氩气不低于0.5MPa；所述Ni60B-ZrO2-Mo材料包括Ni60B为14％，ZrO2为68％，Mo为16.88％，微量元素为1.12％；所述微量元素包括Cr、Si、B、Fe。
(3)后期处理：抛光处理。
为了论证本发明的实际效果，特通过实验对实施例一实施后的曲轴上的涂层进行检测，检测结果的数据如下：
硬度(HRC) 涂层密度(g/cm3) 涂层厚度(mm)
71 7.08 1
由上述实验数据可知，本发明使Ni60B-ZrO2-Mo涂层的硬度达到HRC71，涂层厚度达1毫米，经过多次试验得出Ni60B-ZrO2-Mo涂层的结合强度、组织的致密度较好，涂层密度在7.08g/cm3。本发明改善了曲轴的耐磨性、耐腐蚀性，弥补了传统涂层材料的不足，延长了曲轴的使用寿命，有效的避免了资源的浪费。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受步骤实施例的限制，步骤实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种曲轴再制造工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：
(1)前期处理：
a)脱脂、除油；
b)除锈；
c)磷化；
d)喷砂；
(2)喷涂：采用等离子喷涂设备，在曲轴上喷涂Ni60B-ZrO2-Mo材料形成涂层；
(3)后期处理：抛光处理。
2.根据权利要求1所述的一种曲轴再制造工艺，其特征在于：所述步骤(2)喷涂参数为：工装转速为350r/min，火焰距离为40cm，送粉量控制电压为7v，火焰温度为7200℃，喷枪移动速度为0.04m/s；
气体流量：氩气和氮气均为1900L/H，氢气为510L/H；
设备气体压力：空气不低于0.6Mpa，氢气不低于0.5MPa，氮气不低于0.2MPa，氩气不低于0.5MPa。
3.根据权利要求1所述的一种曲轴再制造工艺，其特征在于：所述Ni60B-ZrO2-Mo材料包括Ni60B为14％，ZrO2为68％，Mo为16.88％，微量元素为1.12％。
4.根据权利要求3所述的一种曲轴再制造工艺，其特征在于：所述微量元素包括Cr、Si、B、Fe。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104759948A (zh) * 2015-03-12 2015-07-08 中国人民解放军装甲兵工程学院 一种再制造曲轴的加工工艺

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CN1431336A (zh) * 2003-01-17 2003-07-23 西安交通大学 铜或铜合金基体上镍基自熔合金涂层的制备方法
CN102787933A (zh) * 2012-08-29 2012-11-21 芜湖鼎恒材料技术有限公司 具有纳米合金涂层的气缸

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