CN111411317A - 液压支架表面闪钨处理方法 - Google Patents

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王秀云
刘超
杨文兵
陈业兴
丁允刚
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Abstract

本发明公开了一种液压支架表面闪钨处理方法，通过喷涂材料和喷涂工艺的优化，将闪钨技术用于液压支架表面处理，在表面形成一层闪钨涂层。表面处理的主要性能指标包括：涂层厚度0.04～0.05mm，涂层表面硬度700‑1000HV，结合强度70MPa，表面粗糙度Ra0.06；中性盐雾试验＞1500小时，表面腐蚀等级不高于9级。用于立柱和千斤顶的活塞杆、活柱及中缸体的外圆磨损区段的表面处理。实现了高效产出极薄极致密涂层，涂层具有很好耐磨耐腐蚀性能，涂层厚度大幅减小，工艺中无需再进行尺寸磨削，大大降低了喷涂成本和涂层制备时间，其防腐能力、硬度、耐磨性等指标明显优于电镀层；生产和使用过程也符合目前环保要求。

Description

液压支架表面闪钨处理方法
技术领域
本发明涉及一种煤矿用液压支架表面处理技术，尤其涉及一种液压支架表面闪钨处理方法。
背景技术
在矿用液压支架中，电镀工艺主要以镀铬为主，用于活塞杆、活柱、中缸体等外圆磨损区段，主要作用使加大密封接触面的耐磨性、抗腐蚀性和硬度。而镀铬，是一种经典的表面处理方法，主要优点是耐磨，致命缺点在于Cr6+造成的严重环境污染。一方面在生产过程中所产生的铬酸雾和排放的含铬废水是造成环境严重破坏和生产工人致癌的罪魁祸首；另一方面经过镀铬工艺加工的产品如果不通过回收，其铬沉淀物仍将对环境造成污染。
为此，全球的研究工作者一直致力于寻找替代电镀硬铬的涂层工艺，包括物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)、离子注入技术、激光涂层技术和热喷涂技术等。
现有技术中，超音速火焰喷涂是1981年美国的Browing发明的一种新型热喷涂技术。超音速火焰喷涂(HVAF)设备的核心为喷枪，喷枪由燃烧室(使喷涂材料粒子得到充分加热加速)、Laval喷嘴(将焰流加速到超音速)和等截面长喷管(使喷涂材料粒子得到充分加热加速)三部分组成。
闪钨技术通常被称作HVAF(High-Velocity Air-Fuel)，是超音速火焰喷涂中的一种，利用丙烷、丙烯等碳氢系燃气或氢气与高压氧气在燃烧室内，或在特殊的喷嘴中燃烧产生的高温、高速燃烧焰流，燃烧焰流速度可达五马赫(1500m/s)以上。将粉末轴向送进该火焰们可以将喷涂粒子加热至熔化或半熔化状态，并加速到高达300-500m/s，甚至更高的速度，从而获得结合强度高、致密的高质量涂层。超音速火焰速度很高，但温度相对较低，对于WC-Co系硬质合金，可以有效地抑制WC在喷涂过程中的分解，涂层不仅结合强度高，且致密，耐磨损性能优越，其耐磨损性能大幅度超过等离子喷涂层，与爆炸喷涂层相当，也超过了电镀硬铬层、喷熔层，应用及其广泛。
但是，由于煤矿用液压支架，其工作环境、工况非常复杂，工作阻力极大，目前还没有超音速火焰喷涂处理其表面的先例。
发明内容
本发明的目的是提供一种液压支架表面闪钨处理方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的液压支架表面闪钨处理方法，通过喷涂材料和喷涂工艺的优化，将闪钨技术用于液压支架表面处理，在表面形成一层闪钨涂层。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的液压支架表面闪钨处理方法，通过喷涂材料和喷涂工艺的优化实现了高效产出极薄极致密涂层，涂层具有很好耐磨耐腐蚀性能，涂层厚度大幅减小，工艺中无需再进行尺寸磨削，大大降低了喷涂成本和涂层制备时间。
附图说明
图1为本发明实施例提供的液压支架表面闪钨处理的表面涂层结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明的液压支架表面闪钨处理方法，其较佳的具体实施方式如图1所示：
通过喷涂材料和喷涂工艺的优化，将闪钨技术用于液压支架表面处理，在表面形成一层闪钨涂层。
表面处理的主要性能指标包括：
涂层厚度0.04～0.05mm，涂层表面硬度700-1000HV，结合强度70MPa，表面粗糙度Ra0.06；
中性盐雾试验＞1500小时，表面腐蚀等级不高于9级。
用于立柱和千斤顶的活塞杆、活柱及中缸体的外圆磨损区段的表面处理。
本发明的液压支架表面闪钨处理方法，采用闪钨(HVAF)技术替代电镀硬铬的涂层工艺，应用于矿用液压支架的生产中。通过喷涂材料和喷涂工艺的优化实现了高效产出极薄极致密涂层，涂层具有很好耐磨耐腐蚀性能，涂层厚度大幅减小，工艺中无需再进行尺寸磨削，大大降低了喷涂成本和涂层制备时间。闪钨极高生产效率、低生产成本、环保无污染的特点成功用于液压支架表面闪钨处理，成为电镀铬等传统工艺涂层的理想替代产品。
闪钨试件选用的材料和参数喷涂生产出的涂层，其防腐能力、硬度、耐磨性等指标明显优于电镀层；生产和使用过程也符合目前环保要求。
目前已有两批闪钨千斤顶成功下井试应用，作业最长连续运行工作时间已达12个月(8760小时)，未出现任何质量问题
闪钨涂层因涂层较薄，相对其它碳化钨涂层，其在效率和经济性方面有明显优势。
本发明采取闪钨超音速火焰喷涂技术直接作为立柱、千斤顶杆类零件外表面处理方案。替代历史悠久但污染严重的表面电镀处理，是技术上的改革；在传统热喷涂的基础上进行升级，闪钨技术通过压缩空气，使用纳米级材料粒子粉末进行喷涂，绿色制造；性能接近金属并有优秀的附着力，可随母材变形，解决了异形零部件、内表面防腐处理的行业技术难题。
具体实施例的主要性能指标：
涂层厚度0.04～0.05mm，
涂层表面硬度：700-1000HV，
结合强度70MPa，
表面粗糙度Ra0.06，
中性盐雾试验＞1500小时,表面腐蚀等级不高于9级。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种液压支架表面闪钨处理方法，其特征在于，通过喷涂材料和喷涂工艺的优化，将闪钨技术用于液压支架表面处理，在表面形成一层闪钨涂层。
2.根据权利要求1所述的液压支架表面闪钨处理方法，其特征在于，表面处理的主要性能指标包括：
涂层厚度0.04～0.05mm，涂层表面硬度700-1000HV，结合强度70MPa，表面粗糙度Ra0.06；
中性盐雾试验＞1500小时，表面腐蚀等级不高于9级。
3.根据权利要求1或2所述的液压支架表面闪钨处理方法，其特征在于，用于立柱和千斤顶的活塞杆、活柱及中缸体的外圆磨损区段的表面处理。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113529004A (zh) * 2021-07-06 2021-10-22 河北苹乐面粉机械集团有限公司 一种磨辊表面处理方法
CN115261763A (zh) * 2022-07-29 2022-11-01 上海交通大学内蒙古研究院 一种轧辊表面闪钨涂层的制备方法

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