張巍, 劉立平, 曹利峰, 趙一丹
(哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司,哈爾濱150046)
金屬陶瓷保護(hù)涂層是汽輪機(jī)機(jī)組中防止機(jī)匣、彈性軸等工件免遭腐蝕、高溫氧化的一種特殊涂料,該涂料的制備工藝一直是該領(lǐng)域的空白。
根據(jù)現(xiàn)在已掌握的烏克蘭方面提供的資料標(biāo)準(zhǔn),我們還很難進(jìn)行產(chǎn)品涂層涂復(fù)制備生產(chǎn),國(guó)內(nèi)也沒有關(guān)于金屬陶瓷涂料的參考資料。為保證涂層的質(zhì)量,對(duì)烏克蘭進(jìn)口涂料的材料、工藝、性能測(cè)試等方面進(jìn)行了試驗(yàn)研究。
試驗(yàn)基材:1Cr18Ni9Ti 不銹鋼板;試驗(yàn)件尺寸:50mm×100mm×1mm;設(shè)備及工具:馬弗爐,噴槍,毛刷;涂敷方法:噴涂,刷涂。
試驗(yàn)前處理;(1)試樣除油:用120#汽油或溶劑把試片擦拭除油。(2)試樣干燥:除油后在空氣中干燥30min 左右。
(1)首先將涂料攪拌均勻。在涂敷之前要過濾,不允許有沉淀物、團(tuán)塊和凝結(jié)物(注意:噴槍上的噴嘴應(yīng)當(dāng)用不銹鋼制造,避免與涂料起反應(yīng));從噴槍到試片的距離是200~250mm。噴出的涂料不應(yīng)在試片表面上形成霧點(diǎn)液滴;
(2)涂層的厚度為20μm;
(3)涂層的干燥和熱處理。涂敷后的試片放在室內(nèi)或干凈的工作臺(tái)上干燥15~20min;把涂敷好后的試片裝入溫度(90±5)℃的干燥箱內(nèi),先干燥15min。在干燥箱內(nèi)升溫至(340±5)℃,并在此溫度下進(jìn)行涂層熱穩(wěn)定處理30~35min(注意:不允許在烘干和熱穩(wěn)定處理之間停頓,因?yàn)閺?fù)合物有自己的吸濕性);打開爐門,在空氣中進(jìn)行冷卻;試片涂層應(yīng)是淺灰色,允許有淺綠褐色的暗影;為了有均勻厚度的涂層,必須使每一后續(xù)涂層的涂敷方向與前一層垂直,否則涂層厚度不均勻。
表1 缺陷現(xiàn)象、原因及修復(fù)方法
表2 各項(xiàng)措施測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及方法
涂層缺陷與消除方法見表1;各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試見表2。
金屬表面涂裝效果的好與劣,除了與基體金屬和涂料本身的性能有關(guān)外,也與涂敷的工藝有直接關(guān)系。這些工藝性能中起決定作用的是涂層與基體的附著力。
涂層的附著力包括兩個(gè)方面:首先是有機(jī)涂層和基體金屬表面的粘附力;其次是涂層本身的凝聚力,兩者缺一不可,如果涂層本身凝聚力差,則漆膜容易龜裂。
還有一點(diǎn)就是如果試片表面有油污,前期處理不當(dāng),會(huì)造成表面張力小,涂料就可能濕潤(rùn)不著有油污的地方,會(huì)產(chǎn)生縮孔、凹坑,這樣就會(huì)降低它的耐熱性和耐腐蝕性。
(1)涂層的結(jié)合力與基體的前處理的清潔度和涂料的攪拌均勻程度有關(guān)。
(2)涂層的質(zhì)量與工藝和溫度有關(guān),最佳的質(zhì)量往往是通過成熟的工藝方案決定。