热喷涂技术是利用热源将喷涂材料加热至熔融或半熔融状态,并以一定的速度喷射到经过预处理的基体表面并通过微小颗粒的沉积形成涂层,从而赋予基体表面特殊功能的方法和技术,是表面工程技术的重要组成部分。采用不同的涂层材料和不同的工艺方法,可以在基体表面制备减磨耐磨、耐腐蚀、抗高温氧化、热障、电磁屏蔽接收、绝缘等功能涂层。
比较常用的热喷涂方法有火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂,涂层材料包括金属、金属合金、陶瓷、金属陶瓷、塑料及其它复合材料。热喷涂方法和技术已经被广泛应用于航空航天、冶金、能源、军事装备、石油化工、机械制造、交通运输、生物工程等国民经济各个领域。
目前,通过热喷涂技术制作的各种功能涂层大多用于零部件的防护、强化、修复,直接用热喷涂技术制作零部件的报道很少。本文介绍一种通过热喷涂方式制作滑动轴承的方法和工艺,由于工艺方法特殊,也可以作为热喷涂技术与材料累积工艺相结合制作特殊零件的探索。
1、常规滑动轴承的制造方法
滑动轴承是常用的机械零件,由旋转的轴颈和固定的轴承座构成,和轴颈接触的轴承座内表面称轴瓦或轴承衬。由于轴在使用中往往要承受一定的载荷并传递运动和动力,所以一般常用材料为各种钢和铸铁,比较耐磨;轴瓦或轴承衬的常用材料为轴承合金、青铜、铝基合金、锌基合金等,其中轴承合金(主要是锡、铅、锑或其它金属的合金)由于其耐磨性好、塑性高、跑合性能好、导热性好和抗胶合性好及与油的吸附性好,在重载、高速情况下使用较多,但轴承合金的强度较小,价格较贵,一般采用离心浇铸的方式铸造在钢、铁等轴承座的工作表面,形成滑动轴承的工作表面。
2、利用热喷涂技术制造滑动轴承内衬的工艺方法
目前介绍通过热喷涂技术修复滑动轴承的资料和文献很多,德国大众汽车公司也有通过等离子喷涂制作内燃机连杆内孔耐磨铝青铜涂层的发明专利。但由于受现有热喷涂设备和操作方法的制约,通过热喷涂技术制备的各种功能涂层大多局限于零件的外表面和较大的内孔表面,一旦孔径小于φ35或孔深较大则施工困难,如果零件型腔表面特殊,则无法施工。
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