4.2.1 喷砂方法 热喷涂常用喷砂方法如下:4 ~. @' {- \5 S
a. 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。
$ s! u- |& d ^+ R1 z. K: Q* Gb. 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。6 G) \; U! x1 c0 c- T
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。7 r* g# C, {! m6 H9 r3 I
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。6 d: B% _& }) W" n. k* H
4.2.2 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。2 h# r9 J% |1 s) k" J
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。! P3 q- V3 w/ W0 m* ]
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。
4 M% \: U2 |3 Y% }4 y( T- |4.2.2.2 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。" b5 G" {5 m7 j4 I
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。
2 O& A8 q' X. m& S/ a* Z2 H4.2.3 磨料粒度
- G0 C1 e& U1 t8 h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。8 F3 l$ g( y- a, t, ~2 B# [
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。2 K) A% H/ `# T1 ^1 |8 u6 b2 p& ~
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。
8 Y+ e+ j. X' `2 B" V# Y9 ]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。9 ?3 p7 m3 D$ a% g2 W
4.2.4 喷砂表面的检验
9 {- J' R7 k6 _) O2 O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。
4 {% T I( g+ H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。
0 I$ w4 Y+ Z$ ?1 W4 s5 @) y$ X; u2 n4.2.5 喷砂的防护
% Z) m3 `5 x; ~% h- e, B) ~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。4 i, v8 m( P* T9 c+ I5 m
4.3 下切
+ b. t- J( @$ G( m. z4 }4 J( I0 s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。3 g- e4 E$ |* k; u
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。
4 e! u2 `4 J8 z6 p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。* S. g" f# x3 V( b( T$ K& w% W( e
4.4 车螺纹、滚花
* J, e. ]% |% E8 G, A7 g4 k, P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。
" Z3 b" c1 c# N' G, }5 ^7 r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:7 x5 J3 `0 G+ b& f3 t
S/h=2或螺纹的啮合角为90°
5 Q+ Y0 W# C) a6 J" x7 m+ q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。
; ]! M$ L9 E, m J: ]. L4.5 电拉毛
( v: v2 |7 G1 B/ G7 z5 N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。- y7 r$ Z8 k$ ? N; b9 A
4.6 结合层
' Z8 F9 d1 v' L; g, u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。
5 [$ r: w0 E) @' b; e3 j; V3 R注:1)M代表Ni、Co等金属。! V1 X& [4 ~( p' `/ \! S1 ^, v- C
5 工件预热4 D7 R+ f; u" Z0 U2 A3 o
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。* L" ^6 q9 |& Y: O
6 遮蔽与保护
3 u! |- x/ L7 T( \6 X& t; I6.1 喷砂前的遮蔽
: I- ]2 c& T- x& {/ C, q+ x6 d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。
2 F! R* P. M$ ~, ~9 _+ i6.2 喷涂前的保护
2 m2 S! F! O* [! O; x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。
8 j u1 R# r" l" q% W6.3 喷涂前对特殊部位的遮蔽
" }/ O/ L3 ^/ W8 n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。
$ t3 n8 W8 h3 a% K, `$ W2 `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。( C8 Q" b, I7 ^& C; t* k0 x
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附加说明:" y% l% B" z T& Y
本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出。, Z% f/ A/ p& y& N6 [+ o$ K, P6 c
本标准由全国金属与非金属覆盖层标准化委员会归口。
, k, l- P5 ~/ [0 K本标准由武汉材料保护研究所负责起草。 |