烘干搅拌输送新闻动态
富通新能源 > 动态 > 烘干搅拌输送新闻动态 > > 详细
提高螺旋输送机联接轴耐磨性的研究
发布时间：2013-10-10 09:30 来源：未知
由于粉煤灰的进入，火力发电厂粉煤灰输送系统中的螺旋输送机联接轴与轴瓦相配的工作表面常常产生严重的磨料磨损，致使联接轴使用周期短、更换频繁，给生产带来巨大的经济损失．如何提高联接轴的耐磨性，延长其使用寿命足实际生产中极需解决的问题．虽然提高零件表面抗磨料磨损性能的方怯很多，但由于热喷涂（焊）技术具有工艺方法灵活、材料选择范围广、强化效果显著等一系列特点，因此它作为一种新的零件表面强化工艺在提高零件表面抗磨料磨损性能方面受到了日益广泛的重视，本文探讨采用热喷焊的方法提高螺旋输送机联接轴的耐磨性．
1、喷焊材料与工艺的选择
在实施喷焊强化联接轴零件前，首先通过喷焊层耐磨性试验及组织结构分析，来优化喷焊材料及工艺．
1.1耐磨性试验
1.1.1试验材料及工艺
耐磨粒磨损喷焊层的材料目前主要有镍基合金、铁基合金及含碳化钨的镍基合金，喷焊工艺有氧乙炔焰粉末喷焊、高频感应重熔、真空熔烧、等离子喷焊及激光重熔等．在耐磨试样制备中，从材料的耐磨性、喷焊工艺的实用性、可操作性、焊层质量及它们的经济性出发选择了FNiloA，FNlWC35，WF372,50%WF372+50%F'N1WC,3s共4种典型的耐磨料磨损喷焊材料和氧乙炔焰喷焊、等离子弧喷焊两种工艺方法，材料的化学成分见表1．
1.1.2试样制备
耐磨试样的喷焊试样基体材料为Q235钢，未唼焊试样的材料为60S12Mn，基体试样的形状与尺寸如图1所示，采用氧乙炔焰喷焊的材料有50%WF372+50% FN1WC35, FN115A及FNiW-C30，其粉末的粒度为- 200～+300目，采用等离子喷焊的材料除上述3种以外还有WF372，其粉末粒度为-75～+100目．
1.1.3试样耐磨、硬度试验
喷焊后的试样进行销盘式低应力擦伤式磨损试验，焊层化学成分见表2，由于粉煤灰的成份大部分是AL203和Si02，磨损试验时，选择砂布为120号的Al2O3磨料，作用于试样上的载荷为19.6 N，转速500 r/min，运转时间1h，磨损试验结果见表3．
用HR-150A型洛氏硬度试验机测定喷焊层的硬度，采用金剐石压头，载荷为l470 N，其硬度值为6点硬度的平均值（表3）．
1.2焊层组织结构及成份分析
在耐磨性试验后，对其试样的焊层组织结构及成份进行了分析，图2是采用5-570扫描电镜拍摄的磨损试样喷焊层典型组织结构，喷焊层是采用HCL，HN03和甘油溶液进行腐蚀．表2是焊层典型组织区域的成份分析结果，分析仪器为P V900/75型能谱议，表中元素含量是以5种元素之和作为100%来计算的．
1.3试验结果分析
上述结果表明：自熔台金喷焊层具有很好的耐磨粒磨损性能，但对于不同的愤焊材料和工艺，其焊层的耐磨性有较大的差异，在这些耐磨试样中，FNlWC35氧乙炔喷焊具有最优良的耐磨性能，同时FN115A也表现出了相当好的耐磨特性，对于同种喷焊材料，氧乙炔喷焊层的耐磨性至少比离子喷焊层高一倍多．试验结果也表明：焊层的耐磨性与其硬度有直接的关系，氧乙炔喷焊层一般较好地保持了喷焊粉末的原有硬度，而等离子喷焊层的硬度与喷焊粉末相比有不同程度的下降，因此影响其耐磨性，
图2焊层组织结构分析表明，在FN115A焊层中其基体组织为含有Si，Cr的Ni固溶体r相，并在基体中大量分布着碳化物(C Fe)z3Ca及硼化物Ni3B，CrB等，镍基合金这种组聋：形状和摩擦系数低的特性使它具有优良的耐磨粒磨损性能．在FhllWC35焊层中，其组织结构置：在镍基合金的基体上均匀地弥散着wc颗粒，由于WC的硬度很高，Ni基台金基体韧性较好，因此这种合金比镍基台金具有更优良的耐磨粒磨损性能．在WF372焊层中其组织结构主要是由(CrFe)7C3 -次碳化物和莱氏体组成，这种六方晶型碳化物耐磨性很好，加之莱氏体基体的硬度高、耐磨性好，因此这种台金焊层也有很好的耐磨粒磨损性能，图2d，2e说明在50%WF372+50%FNlWC35焊层中，当采用氧乙炔喷焊时其组织表现出不均匀性，具有分层结构；当采用等离子喷焊时，其组织均匀，也有大块(CrFe)7C3析出，但数量较WF372焊层中少．焊层组织结构分析也表明，即使是同一种喷焊材料，氧Z．炔喷焊层组织细小t因而具有更好的耐磨性．
焊层成份分析表明，采用等离子喷焊时，焊层台。金元素的冲淡率一般较大，因而减少了硬质相的数量，焊层的硬度下降，影响了焊层的耐磨性，即使氧乙炔喷焊层与等离子喷焊层的成份大致相同，如03#，04#，但氧乙炔喷焊层仍具有细小的组织和较好的耐磨性．
1.4联接轴的喷焊材料和工艺
上述试验及分析表明：FNlWC35喷焊材料具有最优良的耐磨粒磨损特性，但由于采用一般的SiC砂轮很难加工，需使用金刚石砂轮磨削，这使加工成本大幅度提高．虽然等离子喷焊具有自动化程度及生产率高等优点，但氧乙炔喷焊层冲淡率低、组织结构细小、耐磨性好，并且该工艺设备简单、操作灵活，因而在实际联接轴的喷焊强化中选择了FNi15A喷焊材料和氧乙炔焰喷焊工艺，
2、联接轴的喷焊工艺
CX600型联接轴的简图及焊层设计如图3所示，焊层的设计宽度为80Inni.厚度为1.5mm.在对联接轴喷焊强化前，首先喷焊部位F切到∮17焊前尺寸，喷焊采用一步法工艺，单边留0.5mm的磨削余量-喷焊后的工件在炉内或石棉精中保温，然后按图纸要求对焊层进行磨削加]，
3、实际使用情况
采用喷焊强化后的GX600型联接轴于1 995年5月安装到粉煤灰螺旋输送机上试运行，半年后验查发现，喷焊层仅有少量磨损，因此这些联接轴继续运行直到1998年10月份才更换，原未采用喷焊强化的GX600型联接轴运行3～6个月由于严重磨损就需更换．由此可见，采用喷焊强化工艺大大提高，粉煤灰螺旋输送机的酣磨性和使用寿命，且前热喷焊强化工艺已应用到(X600，GX500，GX400，GX300型的联接轴的制造中，产生了很好的经济效益，
4、结论
1）50%WF372十50%FNlWC35, WF372,FNi1 5A及FNlWC.35 4种典型自熔性台金喷焊层都具确优良的抗低应力擦伤式磨粒磨损性能，其中FNlWC35和FNt15A具有最佳的耐磨性．
2)氧乙炔喷焊层冲淡率低、组织细小，焊层硬度高，因此对于同一种喷焊材料，氧乙炔喷焊层比等离子喷焊层具有更好的耐磨粒磨损性能，
3)采用FN115A自熔合金氧乙炔喷焊层强化粉煤灰螺旋旋输送机联接轴，能提高其耐磨性8倍以上，极大地延长了零件的更换周期，经济效益显著。
