水泵轴的热喷涂工艺过程

    1 表面预处理

    (1) 清除油污。用汽油、丙酮等清除待修复表面的油污。

    (2) 探伤检查。用着色法检查轴颈表面是否有疲劳裂纹或其它缺陷。

    (3) 校调。在车床上对水泵轴进行校调，检查两轴颈的尺寸及磨损情况，并检查各轴颈的形状精度及位置精度。纠正其形状和位置误差。

    (4) 车削除去疲劳层。当车削除去疲劳层后单边涂层厚度不足0.6mm时，单边继续车削到0.6mm，以保证涂层有足够的强度。

    (5) 用铜皮遮盖不需要喷涂的部分。

    (6) 粗化处理。粗化处理采用车毛螺纹加镍拉毛的方式,以进一步提高涂层与基体的结合强度，车螺纹时螺距0.8mm，齿深0.3mm，车刀尖角90°，尖角圆弧弦长1mm。

    2 预热

    预热的目的是为了消除工作表面的水分和湿气，提高喷涂粒子与工件接触时的界面温度，减少因工件热膨胀造成的涂层应力，避免涂层开裂，以提高涂层与基材的结合强度。水泵轴喷涂部位采用氧乙炔中焰预热，预热温度控制在 100 ℃左右。

    3 喷涂

    (1) 喷涂底层涂层材料 (NiAl)。喷涂涂层设计中的底层材料，其厚度约0.1mm 左右，并用钢丝刷除去表面浮灰粉。

    (2) 喷涂工作层 (2Cr13) 。喷涂工作层时 ,每次只能喷涂0.3 mm 左右，下次喷涂前必须用钢丝刷除去表面浮灰粉 ，最终喷涂后轴颈的尺寸为轴颈工作尺寸、加工余量及热膨胀量的三者之和，即201.45mm 左右。喷涂时工艺参数选择：氧气压力为0.6MPa，乙炔压力为0.09MPa，压缩空气压力为0.5MPa，工件线速度为0.417m/s，喷枪移动速度5～7mm/r，喷涂距离为120mm 左右。

    (3) 涂层冷却。喷涂结束后，涂层可采用空冷，在空冷过程中，水泵轴需继续转动直到涂层冷却到室温为止，以防止轴产生弯曲现象。

    4 涂层加工工艺

    由于水泵轴轴承位的加工技术要求高，原设计尺寸精度为200js6，表面粗糙度Ra 为0.40μm，加之涂层本身的加工特性，宜采用磨削加工。在实际喷涂修理中，为了缩短修理时间，水泵轴和叶轮是不解体的。叶轮本身的直径为1300mm，因而一般磨床的回转半径满足不了要求而无法选择磨削加工。因此，涂层加工采用了粗车 →精车 →精细车 →金相砂纸打磨的方式。为了满足原装配性质的要求，考虑到涂层存在一定孔隙率以及涂层加工表面的特征 ,将原设计的尺寸精度200js6 修改为200h6。

    喷涂层车削时最佳切削线速度为0.667 m/ s 左右，粗加工时走刀量f为0.2～1.0mm/ r，精加工时f可取0.05～0.2mm/r ；粗车时切削深度取0.1～0.2mm ，精细车时为0.05～0.10mm。