摘要：近年來(lái)，我國(guó)工業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，有效地推動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。質(zhì)量輕、承載力強(qiáng)、占用空間小的鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。而材質(zhì)為半鋼的型鋼軋輥抗熱性能、防腐性能差，如何保障鋼結(jié)構(gòu)性能已成為當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)人所要解決的一個(gè)重要技術(shù)難題。隨著工藝技術(shù)的發(fā)展，超音速火焰噴涂工藝憑借著其自身的特點(diǎn)，在我國(guó)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用，有效地保障了工業(yè)結(jié)構(gòu)質(zhì)量。本文就軋輥超音速火焰噴涂表面預(yù)處理方法進(jìn)行了相關(guān)的研究。

關(guān)鍵詞：軋輥超音速火焰噴涂；預(yù)處理方法；鋼結(jié)構(gòu)

引言

隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，各種機(jī)械設(shè)備零件的工作環(huán)境越來(lái)越苛刻。在我國(guó)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展形勢(shì)下，許多機(jī)械設(shè)備零件需要面對(duì)高速、高壓、超負(fù)載的工作環(huán)境，從而造成機(jī)械設(shè)備表面失效，影響到機(jī)械設(shè)備零件的使用性能。近年來(lái)，材質(zhì)為半鋼的型鋼被廣泛的應(yīng)用于我國(guó)工業(yè)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域，有效地提高了我國(guó)工業(yè)水平。然而這種材質(zhì)的結(jié)構(gòu)抗熱性能差，對(duì)冷卻水要求高，而軋制角鋼、槽鋼一般是頂角朝上進(jìn)入成品孔，孔槽底部被軋件覆蓋，冷卻水不易進(jìn)入，從而會(huì)出現(xiàn)裂縫。表面磨損等問題，進(jìn)行影響到鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命和性能。在這個(gè)科技不斷發(fā)展的社會(huì)當(dāng)中，超音速噴涂工藝在鋼結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用，能夠提高零件的表面硬度和耐磨性，保障軋輥孔型質(zhì)量。

1.超音速火焰噴涂技術(shù)的概述

超音速火焰噴涂是將氣態(tài)或液態(tài)燃料與高壓氧氣混合后在特定的燃燒室或噴嘴中燃燒，產(chǎn)生的高溫、高速的燃燒焰流被用來(lái)噴涂[1]。其工作原理就是燃?xì)馀c氧氣的混合氣體在高壓下被送至位于噴槍出口處的點(diǎn)燃區(qū)并點(diǎn)燃。環(huán)狀流動(dòng)的熱氣流受到外圍壓縮空氣流的壓縮，使之加速形成超音速火焰。粉末在載氣的作用下被送到噴槍的出口處，進(jìn)入燃燒火焰中，形成涂層，.超音速火焰噴涂設(shè)備由噴槍、送粉器、控制系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)和各種管路五部分組成，屬緊湊型噴涂設(shè)備，具有操作簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定、燃耗低、涂層性能好的特點(diǎn)。

2.軋輥超音速火焰噴涂表面預(yù)處理方法

2.1孔型工作表面的預(yù)處理

半鋼的型鋼軋輥孔型作為一種鋼結(jié)構(gòu)，在我國(guó)當(dāng)前工業(yè)發(fā)展中，型鋼所面臨的工作條件是十分苛刻的，由于條件的苛刻會(huì)給型鋼的孔型工作面造成許多問題，影響型鋼性能。在型鋼孔型工作面與處理中，先將孔型工作表面的油漆、氧化鐵皮和油污清理干凈，確保表面無(wú)任何雜質(zhì)，然后用丙酮清洗孔型工作表面；保證工作平面的整潔。

2.2孔型工作面的打磨

半鋼的型鋼軋輥孔型工作面在預(yù)處理中，難免會(huì)出現(xiàn)因孔型工作面自身的問題二出現(xiàn)工作面的不平整，為了保障孔型工作面在噴涂的時(shí)候均勻，對(duì)孔型工作面進(jìn)行打磨是非常必要的。利用金剛石拋光片將孔型工作面的車痕印打磨掉，大約為20～50微米，通過(guò)金剛石打磨，抹平孔型工作臺(tái)面，保障軋輥孔型工作臺(tái)面的憑證，為孔型工作面的噴丸處理提供便利。

2.3孔型工作面的噴丸處理

在清除孔型工作表面的雜質(zhì)后，需要對(duì)其工作面進(jìn)行噴丸處理，在噴丸處理工作中會(huì)采用顆粒度100目左右的白剛玉沙丸，對(duì)孔型工作面進(jìn)行噴丸處理，噴丸時(shí)速度為7米/秒，噴砂時(shí)空氣壓力為5～6kg/cm2，噴砂設(shè)備與噴砂表面的距離為120-180mm，與噴砂表面的角度為90°[2]。材質(zhì)為半鋼的型鋼軋輥孔型表面存在拉應(yīng)力時(shí)比壓應(yīng)力要容易，通過(guò)噴丸處理，利用壓縮空氣或機(jī)械離心力為動(dòng)力和摩擦力來(lái)除去型鋼軋輥孔型表面的銹，從而大大的提高結(jié)構(gòu)性能，保障軋輥孔型效率與質(zhì)量。

2.4孔型工作面的超音速噴涂

超音速噴涂作為一種噴涂工藝，在軋輥孔型中能夠有效地清楚孔型表面的銹蝕，保障軋輥孔型質(zhì)量。在超音速噴涂過(guò)程中，先將孔型工作面預(yù)熱至60～80℃，然后利用氧氣進(jìn)行噴涂，在噴涂前，最好將孔型工作面的水分用氧氣烘干[3]。在進(jìn)行噴涂的時(shí)候，噴涂采用低碳鋼基體，同時(shí)進(jìn)行送粉噴涂，使用噴涂材料對(duì)孔型工作面進(jìn)行噴涂，噴涂工藝參數(shù)如表一。噴涂厚度控制在0.03～0.07mm；噴槍與噴涂表面的距離為100～120mm，噴槍與噴涂表面的夾角≤90°，從而保障軋輥孔型準(zhǔn)確度。

2.5涂層的封孔處理

在超音速噴涂完成后，需要對(duì)涂層進(jìn)行封孔處理，風(fēng)控處理的目的就是為了保障涂料在一定時(shí)間內(nèi)快速的融入軋輥孔型表面，從提高對(duì)材質(zhì)為半鋼的型鋼軋輥孔型結(jié)構(gòu)的防腐性能。首先利用金剛石對(duì)噴涂的工作面進(jìn)行打磨，確保工作面的平整。然后用有機(jī)硅樹酯漆對(duì)涂層封孔兩遍，封孔后用塑料薄膜將孔型保護(hù)。碳化鎢金屬?gòu)?fù)合粉涂層耐磨、耐熱性好，對(duì)冷卻不充分的型鋼下輥避免了因摩擦磨損造成的粘鋼和因粘著磨損造成的軋痕，降低了質(zhì)量事故損失；孔型耐磨性提高，增加了孔型過(guò)鋼量，降低了輥耗，延長(zhǎng)了半鋼型鋼軋輥的使用壽命[4]。

3.結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)當(dāng)前工業(yè)發(fā)展過(guò)程中，材質(zhì)為半鋼的型鋼軋輥孔型的應(yīng)用越來(lái)越普遍，而這種材質(zhì)的結(jié)構(gòu)性性能對(duì)我國(guó)工業(yè)的健康發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。在小規(guī)格的軋輥孔型產(chǎn)品中，軋件較長(zhǎng)，下輥冷卻不好常常形成局部粘著磨損或磨粒磨損，使成品產(chǎn)生粘鋼或軋痕缺陷而不得不提前換孔，降低了孔型過(guò)鋼量，有時(shí)這些缺陷沒被及時(shí)發(fā)現(xiàn)就會(huì)造成批量廢品，帶缺陷的鋼材流到市場(chǎng)上還會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量異議給企業(yè)帶來(lái)?yè)p失。而超音速噴涂作為一種先進(jìn)的噴涂工藝，在材質(zhì)為半鋼的型鋼軋輥孔型中，采用常規(guī)表面預(yù)處理后，有利于提高鋼結(jié)構(gòu)涂層的耐中性鹽霧腐蝕能力和耐電化學(xué)腐蝕能力，從而滿足我工業(yè)發(fā)展的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]易軍.超音速火焰噴涂碳化鎢涂層磨削試驗(yàn)研究[D].湖南大學(xué)，2012.

[2]李國(guó)輝.超音速火焰噴涂金屬陶瓷涂層結(jié)合強(qiáng)度強(qiáng)化方法的研究[D].西安理工大學(xué)，2008.

[3]張建平.超音速火焰噴涂中氣固兩相流的數(shù)值模擬與研究[D].華中科技大學(xué)，2009.

[4]章小峰.HVOF噴涂自潤(rùn)滑復(fù)合涂層的形成機(jī)理及特性研究[D].華中科技大學(xué)，2008.

作者簡(jiǎn)介：張陳 （1980.7- ），安徽馬鞍山，本科，馬鞍山市恒意機(jī)械有限公司總經(jīng)理。