CN114411084B - 铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法 - Google Patents

铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法，包括以下步骤：第一步：对轴承外圈表面进行除油、清洗及干燥处理；第二步：对轴承外圈表面进行喷砂处理，使轴承外圈表面的清洁度为Sa3级、粗糙度为10um‑30um；第三步：对轴承外圈表面进行热喷涂处理，形成涂层；第四步：使用钝化液对涂层进行封闭处理。本发明提供的铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法，简化了防腐处理工艺，提高了轴承的抗腐蚀性，延长了轴承的使用寿命，并提高了防腐处理过程中的环保性。

Description

铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法
技术领域
本发明涉及材料防腐技术领域，更具体地，涉及一种铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法。
背景技术
随着我国铁路行业的不断发展和铁路运营速度的不断提高，对铁路货车轴承在运行过程中的有效性和可靠性提出了更加严峻的要求。目前，铁路货车轴承暴露在大气环境中，易遭受大气腐蚀。
现有技术中，铁路行业内对轴承外圈表面防腐的方法为磷化处理，磷化过程是一种化学与电化学反应形成磷酸盐转化膜的过程，磷化在铁路货车轴承应用的主要目的：一方面，在轴承安装和使用过程中起减摩润滑的作用；另一方面，给基体金属提供保护，以便在一定程度上防止金属被腐蚀。但现场调研和室内盐雾试验结果显示，磷化膜很难起到长效防腐的效果，目前的磷化工艺也无法实现选择性地局部磷化，即在磷化过程中，轴承套圈内部的滚动面及轴承内径面也会被磷化处理，且磷化处理过程的化学反应直接受到溶液浓度、温度、时间、工件表面处理质量等多种因素影响，从而导致磷化膜的厚度、均匀性等存在难以控制的风险，此外，磷化工艺会产生较大污染。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法，以简化防腐处理工艺，提高轴承的抗腐蚀性，延长了轴承的使用寿命，并提高防腐处理过程中的环保性。
基于上述目的，本发明提供一种铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法，包括以下步骤：第一步：对轴承外圈表面进行除油、清洗及干燥处理；第二步：对所述轴承外圈表面进行喷砂处理，使所述轴承外圈表面的清洁度为Sa3级、粗糙度为10um-30um；第三步：对所述轴承外圈表面进行热喷涂处理，形成涂层；第四步：使用钝化液对所述涂层进行封闭处理。
可选的，采用弱碱水对所述轴承外圈表面进行除油处理。
可选的，所述喷砂处理中的喷射角度为60°～90°，喷射距离为300mm～350mm，所述喷砂处理中使用的空气压缩机内的压力为0.5MPa～0.8MPa。
可选的，所述砂为棱角钢砂，将粒度为1.0mm～1.2mm的G18钢砂与粒度为0.7mm～1.0mm的G25钢砂，按照G18:G25＝1:1的比例进行配比。
可选的，在所述第三步中，采用丝材电弧喷枪进行热喷涂，所述丝材为纯铝、纯锌或锌铝合金中的一种。
可选的，所述丝材的直径为1.0mm～3.0mm，热喷涂设备的工作电压为22V～34V，热喷涂空气压缩机的压缩空气压力为0.5MPa～0.8MPa，所述热喷涂包括喷枪，所述喷枪上设置有的喷嘴与所述轴承外圈表面之间的喷射距离为200mm～300mm，喷射角度为＞60°。
可选的，所述涂层厚度为30μm～100μm。
可选的，所述涂层的结合力大于20MPa。
可选的，所述钝化液为水性钝化液。
可选的，所述水性钝化液包括硅酸盐45～55份、去离子水45～55份和硅盐0.01～0.1份，所述水性钝化液的pH值＞10，在温度为23℃时，旋转粘度≤10mPa·s，密度为1.0g/cm3～1.2g/cm3。
本发明提供的铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法，首先，对轴承外圈表面进行除油、清洗及干燥；然后，对轴承外圈表面进行喷砂处理及对轴承外圈表面进行热喷涂处理，形成涂层；最后，使用钝化液对涂层进行封闭处理，通过上述防腐处理方法对轴承外圈表面进行防腐处理，从而简化了防腐处理工艺，提高了轴承的抗腐蚀性，延长了轴承的使用寿命，并避免了使用磷化处理的方法对轴承外圈表面进行防腐处理，进而提高了防腐处理过程中的环保性。
附图说明
下面将通过附图详细描述本发明中优选实施例，将有助于理解本发明的目的和优点，其中:
图1为本发明一实施例的铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例的铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法中使用纯铝丝材对轴承钢片进行热喷涂并封闭处理后经1200h盐雾试验后的形貌照片；
图3为本发明一实施例的铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法中使用纯锌丝材对轴承钢片进行热喷涂并封闭处理后经1200h盐雾试验后的形貌照片；
图4为本发明一实施例的铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法中使用锌铝合金丝材对轴承钢片进行热喷并涂封闭处理后经1200h盐雾试验后的形貌照片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1所示，本发明提供的铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法，包括以下步骤：第一步：对轴承外圈表面进行除油、清洗及干燥处理；第二步：对轴承外圈表面进行喷砂处理，使轴承外圈表面的清洁度为Sa3级、粗糙度为10um-30um；第三步：对轴承外圈表面进行热喷涂处理，形成涂层；第四步：使用钝化液对涂层进行封闭处理。
本发明提供的铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法，首先，对轴承外圈表面进行除油、清洗及干燥；然后，对轴承外圈表面进行喷砂处理及对轴承外圈表面进行热喷涂处理，形成涂层；最后，使用钝化液对涂层进行封闭处理，通过上述防腐处理方法对轴承外圈表面进行防腐处理，从而简化了防腐处理工艺，提高了轴承的抗腐蚀性，延长了轴承的使用寿命，并避免了使用磷化处理的方法对轴承外圈表面进行防腐处理，进而提高了防腐处理过程中的环保性。
本发明一实施例中，采用弱碱水对轴承外圈表面进行除油处理，弱碱水价格便宜，容易采购到，降低了铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法的使用成本，且除油效果较好，提高了铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法的实施效果。
本发明一实施例中，喷砂处理中的喷射角度为60°～90°，喷射距离为300mm～350mm，喷砂处理中使用的空气压缩机内的压力为0.5MPa～0.8MPa。需要说明的是：此喷射距离是指喷头到轴承外圈表面的距离。上述喷射范围的距离，喷射效率高，便于操作者行施工，且在上述压力范围下，喷砂效果较好，避免了严重损耗基体，提高了铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法的喷砂效果。
本发明一实施例中，砂为棱角钢砂，将粒度为1.0mm～1.2mm的G18钢砂与粒度为0.7mm～1.0mm的G25钢砂，按照G18:G25＝1:1的比例进行配比，棱角钢砂采购成本低，按上述配比的棱角钢砂喷砂效果较好，提高了铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法的喷砂效果。
本发明一实施例中，在第三步中，采用丝材电弧喷枪进行热喷涂，丝材为纯铝、纯锌或锌铝合金中的一种，采用金属丝为原料，在进行热喷涂时，输送设备简单，易操作控制，降低了铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法的实施难度，且丝材比粉末便宜的多，降低了铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法的实施成本。
本发明一实施例中，丝材的直径为1.0mm～3.0mm，热喷涂设备的工作电压为22V～34V，热喷涂空气压缩机的压缩空气压力为0.5MPa～0.8MPa，热喷涂包括喷枪，喷枪上设置有的喷嘴与轴承外圈表面之间的喷射距离为200mm～300mm，喷射角度为＞60°，上述范围的丝材直径大小便于热喷涂操作，过粗很难融化，过细容易氧化，提高了铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法的实施难度；上述喷射距离和喷射角度提高了热喷涂的喷涂效率，进而提高了铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法的实施效率。
本发明一实施例中，涂层厚度为30μm～100μm，涂层厚度太薄防腐效果不好，涂层厚度太厚会影响轴承外圈表面和承载鞍的配合，上述涂层厚度提高了防腐效果及轴承外圈表面和承载鞍的配合。
本发明一实施例中，涂层的结合力大于20MPa，涂层的结合力越大，性能越好，从而提高了铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法的实施效果。
本发明一实施例中，钝化液为水性钝化液，水性钝化液具有较高的环保性，从而提高了铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法的环保性。
本发明一实施例中，水性钝化液包括硅酸盐45～55份、去离子水45～55份和硅盐0.01～0.1份，水性钝化液的pH＞10，在温度为23℃时，旋转粘度≤10mPa·s，密度为1.0g/cm3～1.2g/cm3，上述配方的水性钝化液具有较好的环保性及钝化效果，从而提高了铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法的实施效果和环保性。
本发明提供的铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法，首先，对轴承外圈表面进行除油、清洗及干燥；然后，对轴承外圈表面进行喷砂处理及对轴承外圈表面进行热喷涂处理，形成涂层；最后，使用钝化液对涂层进行封闭处理，通过上述防腐处理方法对轴承外圈表面进行防腐处理，从而简化了防腐处理工艺，提高了轴承的抗腐蚀性，延长了轴承的使用寿命，并避免了使用磷化处理的方法对轴承外圈表面进行防腐处理，进而提高了防腐处理过程中的环保性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：对轴承外圈表面进行除油、清洗及干燥处理；
第二步：对所述轴承外圈表面进行喷砂处理，使所述轴承外圈表面的清洁度为Sa3级、粗糙度为10um-30um；
第三步：对所述轴承外圈表面进行热喷涂处理，形成涂层；
第四步：使用钝化液对所述涂层进行封闭处理，所述钝化液为水性钝化液。
2.根据权利要求1所述的铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法，其特征在于，采用弱碱水对所述轴承外圈表面进行除油处理。
3.根据权利要求2所述的铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法，其特征在于，所述喷砂处理中的喷射角度为60°～90°，喷射距离为300mm～350mm，所述喷砂处理中使用的空气压缩机内的压力为0.5MPa～0.8MPa。
4.根据权利要求3所述的铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法，其特征在于，所述砂为棱角钢砂，将粒度为1.0mm～1.2mm的G18钢砂与粒度为0.7mm～1.0mm的G25钢砂，按照G18:G25＝1:1的比例进行配比。
5.根据权利要求4所述的铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法，其特征在于，在所述第三步中，采用丝材电弧喷枪进行热喷涂，所述丝材为纯铝、纯锌或锌铝合金中的一种。
6.根据权利要求5所述的铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法，其特征在于，所述丝材的直径为1.0mm～3.0mm，热喷涂设备的工作电压为22V～34V，热喷涂空气压缩机的压缩空气压力为0.5MPa～0.8MPa，所述热喷涂包括喷枪，所述喷枪上设置有的喷嘴与所述轴承外圈表面之间的喷射距离为200mm～300mm，喷射角度为＞60°。
7.根据权利要求6所述的铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法，其特征在于，所述涂层厚度为30μm～100μm。
8.根据权利要求7所述的铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法，其特征在于，所述涂层的结合力大于20MPa。
9.根据权利要求8所述的铁路货车轴承外圈表面的防腐处理方法，其特征在于，所述水性钝化液包括硅酸盐45～55份、去离子水45～55份和硅盐0.01～0.1份，所述水性钝化液的pH＞10，在温度为23℃时，旋转粘度≤10mPa·s，密度为1.0g/cm3～1.2g/cm3。
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