4.2.1 喷砂方法 热喷涂常用喷砂方法如下:
, C# O2 {; C: C, q6 P8 wa. 离心抛砂法 此法是采用装有回收磨料的循环抛射装置,可对工件连续进行离心抛射,效率最高。% ~$ M1 z/ x3 ?2 q3 x$ Z1 ]8 v, t& i
b. 压力式喷砂法 此法是利用空气压力将磨料送入喷枪高速喷出,而使工件粗化的方法。可在喷砂室或喷砂厅内进行自由喷射,也可使用回收磨料的循环装置,还可在现场对已安装的钢结构件或较大的工件进行自由喷射,喷射磨料一般只用一次。必要时也可人工回收、分筛、干燥后继续使用,效率较高。- E5 G& k; i/ n- [" R
c. 射吸式喷砂法 此法是借助空气在喷砂枪内腔形成负压吸取磨料,高速喷出,使工件粗化。可在喷砂箱内连续喷射,效率不如上两法。9 U- O! q$ S. ]+ P g* `
d. 无尘喷砂法 此法系一种能回收磨料的特殊喷砂方法。仅用于较小喷砂面及特殊场合。
) S9 D( K' G* ?5 S; Z) T4.2.2 喷砂磨料 喷砂粗化用磨料必须保持清洁、干燥。在制备功能性涂层时,喷砂粗化不允许使用被旧涂层、氧化皮、或油脂等污染了的磨料。6 ~, I8 ~+ D7 C: \; l3 c
喷砂用磨料还必须有尖锐的棱角,推荐优先选用4.2.2.1条和4.2.2.2条规定的磨料。% X1 U1 w5 q: v0 u3 u
4.2.2.1 熔融刚玉和碳化硅 熔融刚玉(白刚玉、棕刚玉等)和碳化硅,这类磨料除了有较高的硬度和棱角外,还具有较好的耐用性和极好的粗化效果。
5 X; {# I- D0 r4.2.2.2 冷硬铸铁 棱角形冷硬铸铁磨料有较高的使用寿命,一直可用至棱角磨钝才更换,但在非铁金属如铝锌及其合金上易造成电位腐蚀。! O7 E' m/ L0 Q4 e: h' `/ S
4.2.2.3 其他磨料 炼钢炼铜的炉渣也可使用。尖锐有棱角的石英砂虽也具同样功能,但除非有良好劳动保护措施,我国是禁止在敞开条件下使用的。
( L0 a7 r$ r6 R7 s2 i' n4.2.3 磨料粒度
7 u: R- s+ `6 ^( y熔融刚玉、碳化硅和冷硬铸铁磨料等都有不同的粒度,应根据不同情况予以选用。
5 `/ X8 a8 Q" n8 q' D3 X) R4 p$ r一般壁厚大于或等于4mm的构件,选用磨料粒度范围为0.5~1.5 mm,若是矿渣则应选用0.5~2.0 mm。
0 u! @7 N( F) c5 S壁厚小于4mm的构件或白色金属如铝及其合金等,则应选用体积密度小的磨料。: V6 K& {$ z/ I
对于轧制氧化皮的去除,可选用更细的磨料,喷射细磨料时,扫描面积大,效率也高。
1 L/ F0 x: t/ f1 m; H4.2.4 喷砂表面的检验
: D+ k! P: r- ]6 Q F5 {$ R清洁度 产品的清洁度检验,按有关标准制备基准样板进行目视比较,也可按GB 8923中规定的Sa3级标准片进行目视比较。' N0 k* l+ B* f: A
粗糙度 采用粗糙度样板与工件进行目视比较。粗糙度样板应通过光切显微镜检查,Rz值应符合GB 1031,以此作为基准样板。8 W+ s+ E" D$ {6 ]7 j
4.2.5 喷砂的防护
. ^2 N* S6 v/ i1 n" W喷砂处理的防护措施,系指工作场地和环境而言,尤其是对现场及周围人员的防护,具体措施按GB 11375实施。
" H% w+ D9 p5 |( R9 `# j4.3 下切, D3 C2 i* R7 \
为了满足轴类或有公差配合的工件有足够的成型尺寸,保证涂层的均匀性及足够的强度,必须对工件进行下切加工。
( |" c+ T# T/ m+ q* F+ `4 k下切角系指下切端部与轴线或平面的夹角,一般为30°~45°,下切深度应根据工件使用环境而定。3 ]) L3 N$ }1 O
下切加工时,车刀或刨刀要脱脂净化。加工过程中不允许采用冷却剂和润滑剂。
& B1 C0 W! x* [) }0 A6 Y: M4.4 车螺纹、滚花
' B' Y8 c$ x- F( h! Z9 N; T+ ]7 {: ]车螺纹和滚花都是为了粗化工件表面,增加基体的表面积,给涂层提供良好的啮合面。在切削螺纹后,螺纹的尖角应切除。滚花后的工件也要尽量避免形成凸起的尖角。
" q8 S2 N. z) P; _3 K一般螺距S和螺纹深度h,应根据工件尺寸、应用目的和基体材质而定,它们的关系为:
& U" t y, S: P7 I- E+ t% TS/h=2或螺纹的啮合角为90°) G! j* i$ W9 y1 P4 t0 i
上述粗化工序所用工具应脱脂净化,且不允许采用冷却剂和润滑剂,以免污染净化的表面。
, j& L. T8 K& Q4.5 电拉毛
5 e$ D! l! s0 |3 {电拉毛是利用电弧熔化镍阳极,在经净化的有效表面上制备出一层均匀的、粗化的表面。它为涂层提供良好的啮合面,适用于厚壁工件和受静态应力的硬表面。; ? `, m6 U6 {0 F% [
4.6 结合层
* E' R- k/ X4 i" E1 c! ^结合层亦称粘结层或打底层,在经净化和粗化处理的工件有效面上,先喷涂一层金属(如Mo、Ta)、合金(如Ni-Cr、Ni-Cr-Al或M1)-Cr-Al-Y)或复合材料(如Ni/Al、Al/Ni)等自粘结材料,以提高涂层与基体的结合性能或增加其功能特性。
$ X' X8 S5 [( ]* x注:1)M代表Ni、Co等金属。
$ ?, ?8 G! m, J0 e5 工件预热. L, ?& C9 S; m* O# }, E# i
由于工件与喷涂材料的热膨胀系数不同,或若气温低、湿度大,为了驱除潮气和消除应力,在热喷涂前,对工件预热是很有必要的,尤其是内腔部位更有必要。预热温度一般控制在95℃左右,火焰喷焊时,工件的预热温度可控制在300℃左右。$ j/ H" G( P1 g5 A. Q* c3 h
6 遮蔽与保护8 X- s, S9 N/ F) M& r/ s9 \4 z
6.1 喷砂前的遮蔽
9 w6 G- p% `3 \" |; s- W5 q- o喷砂前,采用遮蔽带、金属薄板、套环、硬木板或橡胶等对非有效表面进行遮蔽保护。4 r" a9 v. Q3 i8 \4 W$ L/ C. E
6.2 喷涂前的保护& ]* X) [) l, w- S9 P) L, P4 o
预处理和喷涂工序之间,需中间停留时,应对经预处理的有效表面采用干净牛皮纸、塑料膜等进行保护。0 o9 F0 N( g# m; v! {( @! I2 E
6.3 喷涂前对特殊部位的遮蔽
1 f- J/ t5 `* m, X* e! l* `喷涂前,对有效表面上的楔槽、沟槽、油孔及其类似的槽孔等均应用耐热材料堵塞,如碳精棒是很有效的遮蔽材料。喷涂件精加工后,再清理堵塞的孔槽。2 Z* S$ z# I' r" [
对于非有效面的遮蔽,采用遮蔽剂,有理想的保护效果,且易除去,也不会影响工件的光洁度。还可用6.1条中遮蔽方法进行保护。
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( V/ i/ q" c: }% v+ q+ \+ ~2 J附加说明:
+ C! l2 K9 P$ r& S$ b: M$ x$ \; B本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出。
* z% g+ ~& H) m. z5 V1 z( P本标准由全国金属与非金属覆盖层标准化委员会归口。; F: {2 q& ?8 b7 q
本标准由武汉材料保护研究所负责起草。 |