專利名稱：軸承表面防腐蝕處理工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種表面處理技術(shù)在軸承防腐蝕中的應用，主要涉及一種軸承表面防腐蝕處理工藝方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，對材料和設備以及機械零部件的使用性能和要求也越來越高。軸承工作的環(huán)境日趨多元化，越來越多特殊要求的軸承應允而生。很多行業(yè)要求軸承在暴露的環(huán)境下工作，例如風力發(fā)電機組、港口機械、石油鉆機、雷達等專用軸承。因此就需要軸承具有耐腐蝕、耐高溫、抗氧化等多種功能，以延長軸承的使用壽命。以往軸承為了防止腐蝕，往往采用磷化、電鍍、法蘭、刷漆等工藝，其工藝復雜且防腐蝕性能差。
要使軸承具有耐腐蝕、耐高溫、抗氧化等功能，需要對軸承進行特殊的表面處理，即在軸承表面上，制造一個特殊的工作表面，我們把這種特殊的工作表面叫做涂層，采用熱噴涂方法可以有效滿足上述要求。熱噴涂是以某種形式的熱源將噴涂材料加熱，受熱的材料形成熔融或半熔融狀態(tài)的微粒，這些微粒以一定的速度沖擊并沉積在基體表面上，形成具有一定特性的噴涂層。熱噴涂涂層將大大增加工件的工作性能及使用壽命，給現(xiàn)有的工件以增值的效益。
熱噴涂材料是熱噴涂技術(shù)的重要組成部分。它與熱噴涂工藝及熱噴涂設備共同構(gòu)成熱噴涂技術(shù)的主體。噴涂材料有粉、線、帶和棒等不同形態(tài)，涂層的材料的選擇既可以使金屬、塑料，也可以是幾種材料的混合體以達到一系列的規(guī)定的物理參數(shù)。而不同的噴涂材料也可以選用相應的噴涂工藝進行作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種軸承表面防腐蝕處理工藝方法，使經(jīng)過防腐蝕處理的軸承具有耐腐蝕、耐高溫、抗氧化等功能，從而延長軸承的使用壽命。
本發(fā)明的目的可采用如下技術(shù)方案來實現(xiàn)先對軸承基體表面進行清洗，然后噴砂處理，再利用高速氧—燃氣噴槍或絲材電弧噴槍在軸承表面上噴涂一層金屬層，之后除去噴涂層表面附著的顆粒，最后用有機涂料對噴涂層進行封閉處理。
上述工藝方法的具體實施步驟為1.對軸承基體表面進行清洗。其目的主要是除油。由于軸承在機械加工中會有加工用油浸潤在基體中，而油脂的存在會嚴重影響噴涂質(zhì)量，因此，本發(fā)明采用溶劑油對基體進行清洗。對于難以清洗的重油污，則采用松香進行熱清洗，直到用餐巾紙進行粘試檢查無油物為止。
2.基體表面的噴砂處理用空氣壓縮機將適當?shù)哪チ线B續(xù)噴射到工件表面以充分除銹、清理和粗化，直至呈現(xiàn)出金屬本色的外觀和均勻的輪廓形貌，達到完全清潔和粗糙，即表面清潔度和粗糙度等級達到Sa 3級。噴砂用磨料選用粒度為0.5～1.5mm的冷硬低磷鑄鐵砂或剛玉砂。壓縮空氣壓力為0.63～0.77MPa。
3.在噴砂處理后對基體表面進行金屬層的熱噴涂施工噴涂設備采用高速氧—燃氣噴槍或絲材電弧噴槍，金屬絲采用純鋁、純鋅、鋁合金絲、鋅合金絲或鋅鋁合金絲，其直徑在φ1.0～3.0mm之間，噴涂之前應對金屬絲進行處理，除去表面的油污及污物。涂層厚度不低于0.2mm。
a.采用高速氧—燃氣噴槍火焰噴涂。氣體壓力為氧氣0.3～0.6MPa，燃氣(乙炔)0.05～0.1MPa，壓縮空氣0.5～0.6MPa。
b.采用絲材電弧噴槍噴涂。工作電壓22～44V，壓縮空氣壓力為0.5～0.7MPa。
上述的金屬材料中鋁應符合GB/T 3190-1996中的1060的質(zhì)量要求，Al≥99.6％；鋅應符合GB/T 470-1997中的Zn99.99的質(zhì)量要求，Zn≥99.99％；鋁合金中鋁的成分應符合GB/T 3190-1996中的1070A的質(zhì)量要求，即Al≥99.7％；鋁合金可以使用GB/T 3190-1996中的5A05，即含5％Mg的鋁合金。
鋅合金中鋅的成分應符合GB/T 470-1997中的Zn99.99的質(zhì)量要求，即Zn≥99.99％；合金中金屬的允許偏差量為規(guī)定值的±1％。
也可選用不同比例的鋅鋁合金，例如87％Zn-13％Al到65％Zn-35％Al(典型的鋅鋁合金是85％Zn-15％Al)。
4.除去噴涂層表面附著的顆?？刹捎靡话愕氖謩由拜啓C或砂布進行處理，并用壓縮空氣吹干凈。
5.涂層的封閉處理對金屬涂層進行封孔處理，其目的是盡可能地將涂層孔隙堵住，并填平其凹坑，以延長涂層的使用壽命。本發(fā)明采用的是用有機涂料對涂層進行封閉處理。涂料為環(huán)氧富鋅底漆、氯化橡膠漆或聚胺酯漆，采用噴涂或刷涂工藝。具體實施為先噴(或刷)一遍環(huán)氧富鋅底漆，再噴(或刷)一遍(或兩遍)氯化橡膠漆或一遍聚胺酯面漆。該有機漆的組合具有良好的防腐蝕作用及良好的抗紫外線功能，可以使涂層在大氣暴露中防護20年以上。
本發(fā)明所采用的軸承防腐技術(shù)，是在軸承的非工作面上采用熱噴涂金屬并輔以涂料保護的方法進行防腐。主要用于工作在暴露環(huán)境中的軸承，如在大氣暴露環(huán)境中工作的風力發(fā)電機組軸承、港口機械軸承、海上石油鉆機軸承、雷達軸承等。由于軸承的表面防腐為局部防腐，噴涂時需用擋板對非噴涂表面進行防護，尤其是滾道、齒面、安裝孔、密封圈等部位應覆蓋保護好。該表面防腐蝕處理工藝的運用為軸承的工作環(huán)境開辟了新的空間，極大地提高了軸承的使用壽命。經(jīng)本發(fā)明工藝處理過的軸承具有良好的防腐蝕作用及良好的抗紫外線功能，可以使涂層在大氣暴露中防護20年以上。
具體實施例方式
實施例1本發(fā)明對軸承表面進行防腐蝕處理的工藝步驟為(1)采用溶劑油對軸承基體進行清洗，并用餐巾紙進行粘試檢查。
(2)基體表面的噴砂處理軸承基體被清洗后，用空氣壓縮機將適當?shù)哪チ线B續(xù)噴射到工件表面以充分除銹、清理和粗化，直至呈現(xiàn)出金屬本色的外觀和均勻的輪廓形貌，達到完全清潔和粗糙。噴砂用磨料選用粒度為0.5mm的冷硬低磷鑄鐵砂，壓縮空氣壓力為0.65MPa。非防腐面采用擋板進行防護。
(3)對基體表面進行金屬層的熱噴涂施工噴涂設備采用高速氧一燃氣噴槍高速火焰噴涂，氣體壓力為氧氣0.3MPa，乙炔0.07MPa，壓縮空氣0.5MPa。金屬絲采用純鋁，其質(zhì)量符合GB/T 3190-1996中1060的要求，Al≥99.6％，直徑為φ2.0mm。噴涂之前對金屬絲進行處理，除去表面的油污及污物。涂層厚度0.25mm。非防腐面采用擋板進行防護。
(4)除去噴涂層表面附著的顆粒采用手動砂輪機或砂布進行處理，并用壓縮空氣將噴涂層表面吹干凈。
(5)涂層的封閉處理先噴一遍環(huán)氧富鋅底漆，再噴兩遍氯化橡膠漆。非防腐面采用專用的擋板進行防護。
實施例2本發(fā)明對軸承表面進行防腐蝕處理的工藝步驟為(1)采用溶劑油對軸承基體進行清洗，并用餐巾紙進行粘試檢查。
(2)基體表面的噴砂處理用空氣壓縮機將適當?shù)哪チ线B續(xù)噴射到工件表面以充分除銹、清理和粗化，直至呈現(xiàn)出金屬本色的外觀和均勻的輪廓形貌，達到完全清潔和粗糙。噴砂用磨料選用粒度為1.0mm的冷硬低磷鑄鐵砂。壓縮空氣壓力為0.7MPa。非防腐面采用擋板進行防護。
(3)對基體表面進行金屬層的熱噴涂施工采用高速氧—燃氣噴槍高速火焰噴涂。采用φ3.0mm的純鋅絲材，其質(zhì)量符合GB/T 470-1997中Zn99.99的要求。氣體壓力為氧氣0.45MPa，乙炔0.08MPa，壓縮空氣0.55MPa。涂層厚度為0.3mm。非防腐面采用擋板進行防護。
(4)除去噴涂層表面附著的顆粒采用手動砂輪機或砂布進行處理，并用壓縮空氣將噴涂層表面吹干凈。
(5)涂層的封閉處理先刷一遍環(huán)氧富鋅底漆，再刷一遍聚胺酯面漆。
實施例3本發(fā)明對軸承表面進行防腐蝕處理的工藝步驟為
(1)采用溶劑油對軸承基體進行清洗，并用餐巾紙進行粘試檢查。
(2)基體表面的噴砂處理用空氣壓縮機將適當?shù)哪チ线B續(xù)噴射到工件表面以充分除銹、清理和粗化，直至呈現(xiàn)出金屬本色的外觀和均勻的輪廓形貌，達到完全清潔和粗糙。噴砂用磨料選用粒度為1.0mm的剛玉砂。壓縮空氣壓力為0.7MPa。非防腐面采用擋板進行防護。
(3)對基體表面進行金屬層的熱噴涂施工采用絲材電弧噴槍噴涂，絲材直徑為φ2.0mm鋅鋁合金(85％Zn-15％Al)，工作電壓22～44V，壓縮空氣壓力為0.6MPa。非防腐面采用擋板進行防護。
(4)除去噴涂層表面附著的顆粒采用手動砂輪機或砂布進行處理，并用壓縮空氣將噴涂層表面吹干凈。
(5)涂層的封閉處理先噴一遍環(huán)氧富鋅底漆，再噴一遍聚胺酯面漆。非防腐面采用專用的擋板進行防護。
由于熱噴涂技術(shù)已為成熟技術(shù)，因此上述實施例對噴涂工藝敘述略為簡單。但在軸承中的應用仍為新技術(shù)。由于軸承的表面噴涂為局部噴涂，噴涂時需用專用的擋板進行防護，尤其是滾道、齒面、安裝孔、密封圈等部位應覆蓋保護好，難度相對較大。
上述實施例中，噴砂處理后應盡快噴涂，其間隔時間越短越好，最好在4小時內(nèi)施工，潮濕或鹽霧氣氛下不可超過2小時。噴砂后，由于停留時間過長或其它原因，致使基體表面質(zhì)量下降，嚴重影響噴涂質(zhì)量時，應重新做噴砂處理。
上述實施例中，噴涂施工必須在如下條件下實施環(huán)境溫度高于5℃或基體金屬的溫度至少比大氣露點高3℃，在雨天、潮濕或含鹽霧的氣氛中，噴涂操作必須在室內(nèi)或工棚中進行。若噴涂時發(fā)現(xiàn)涂層外觀有明顯的缺陷應立即停止噴涂，對于缺陷部位必須重新進行噴砂處理。
權(quán)利要求
1.一種軸承表面防腐蝕處理工藝方法，其特征在于其包括以下步驟首先對軸承的基體表面進行清洗，對清洗干凈的基體表面進行噴砂處理，然后利用噴涂設備在噴砂處理過的軸承表面上噴涂一層金屬層，并除去表面附著的顆粒，最后用有機涂料對噴涂層進行封閉處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承表面防腐蝕處理工藝方法，其特征在于采用溶劑油對基體進行清洗，并對重油污采用松香進行熱清洗，直到用餐巾紙進行粘試檢查無油物為止。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承表面防腐蝕處理工藝，其特征在于噴涂金屬采用的是絲材純鋁、純鋅、鋁合金絲、鋅合金絲或鋅鋁合金絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承表面防腐蝕處理工藝，其特征在于采用有機涂層對金屬涂層進行封閉處理，采用的涂層材料為環(huán)氧富鋅底漆、氯化橡膠漆或聚胺酯面漆，具體步驟為先噴(或刷)一遍環(huán)氧富鋅底漆，再噴(或刷)一遍(或兩道)氯化橡膠漆或一遍聚胺酯面漆。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承表面防腐蝕處理工藝，其特征在于噴涂時用擋板對非噴涂表面進行防護。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軸承表面防腐蝕處理工藝方法，它是在軸承的非工作面上采用熱噴涂金屬并輔以涂料保護的方法進行防腐，其包括以下步驟首先對軸承的基體表面進行清洗，然后對清洗干凈的基體表面進行噴砂處理，利用高速氧—燃氣噴槍或絲材電弧噴槍噴涂設備在噴砂處理過的軸承表面上噴涂一層金屬層，用手動砂輪機或砂布除去噴涂層表面附著的顆粒并用壓縮空氣吹干凈，最后用有機涂料對噴涂層進行封閉處理。本發(fā)明主要用于工作在暴露環(huán)境中的軸承，其為軸承的工作環(huán)境開辟了新的空間，極大地提高了軸承的使用壽命。經(jīng)本發(fā)明工藝處理過的軸承具有良好的防腐蝕作用及良好的抗紫外線功能，可以使涂層在大氣暴露中防護20年以上。
文檔編號C23F15/00GK1763248SQ20041006058
公開日2006年4月26日 申請日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月20日
發(fā)明者王景夏, 王衛(wèi)東, 王黎峰, 張保晨, 周凱, 鄒燕珍, 馬新志, 謝興會 申請人:洛陽軸承集團有限公司