煤礦機械再制造和防腐中熱噴涂技術應用

煤礦生產環境復雜，生產設備防腐蝕能力至關重要。熱噴涂修復和改造以“尺寸恢復、性能提升及耐腐蝕”為特色，具有噴涂材料廣泛、基體形狀與尺寸不受限制、涂層厚度容易控制、工藝簡單、基體受熱影響小、能賦予零件表面特殊性能等特點，特別適合應用于煤礦機械的修復及防腐領域。

基本原理

熱噴涂基本設備包括噴槍、熱源、噴涂材料、載氣控制器等。熱噴涂技術是借助噴涂設備，在一定氣壓下，將被加熱的合金粉末以一定的速度覆蓋在基體表面，達到錨固的目的。合金粉末在機體表面形成一定強化涂層，對零件形成保護和加強的作用。

使用熱噴涂技術進行零件加工再制造，需經過三個階段。一是熔化階段，在金屬粉末到達高溫區域時被熔化，形成金屬熔滴。二是熔滴霧化，即形成的熔滴在氣流或者熱源的作用下，霧化成細微熔滴向前噴射。三是金屬離子與基體表面形成沖擊并凝固，由于基體表面相對粗糙，容易使金屬離子停留在表面，最后冷凝收縮，形成零件表面的金屬涂層。

使用熱噴涂技術進行零件修復強化時，粉未金屬與基體金屬的結合方式屬于機械結合，也就是金屬材料的熔滴和零件基體表面形成機械鍵相互嚙合。

關鍵技術

對于減速機殼體、軸承座等鑄鐵件，在噴涂前要清理油污。鑄鐵密度小、孔隙大，潤滑油等在長期工作中容易滲入到微孔中，可用多次火焰燒蝕的辦法進行解決。噴涂時應注意噴涂方向，保證涂層厚度的一致性。

工藝流程

工件表面預處理。為了使涂層和基體材料很好地結合，以滿足噴涂工藝的需求，基體材料表面必須進行預處理，包活表面預加工、凈化、粗糙化和黏結底層等幾個步驟。

預熱——預熱的目的是為了消除工件表面的水分，提高噴涂時涂層體界面的溫度，減少基體材料與涂層材料的膨脹差異造成的殘余應力，以避免由此導致的涂層開裂，改善涂層與基體結合強度。預熱溫度取決于工件的大小、形狀和材質以及基體材料和涂層材料的熱膨脹系數等因素，一般控制在60～120℃。

噴涂——噴涂操作主要是選擇噴涂方法和噴涂參數。噴涂的方法有很多種，采用何種噴涂方法進行噴涂主要取決于選用的噴涂材料、工件的工況以及對涂層質量的要求。

噴涂后續處理——有些涂層在噴涂后不能直接使用，必須進行各種后續處理。例如，對用于防腐蝕的涂層要進行封孔處理，以防止腐蝕介質滲入涂層的孔隙而腐蝕基體；對有些承受沖擊磨損或高應力載荷的涂層，要進行縱容處理，使其與基體的結合從以機械結合為主轉變為普遍的冶金結合，以提高涂層的結合強度；對有尺寸精度等特殊要求的涂層，要進行適當的機械加工等。

應用效果

相比普通的刷防銹漆，采用熱噴涂對井下設備進行防腐處理，其防腐能力可提高20倍，設備使用壽命可達30年。

對于磨損后的減速機殼體、軸承座等鑄鐵件，采用熱噴涂修復后，不僅恢復了尺寸，耐磨性也較新件提高2倍以上。

對露天工程機械傳動和操作部分中的薄壁零件，采用熱噴涂修復效果良好。

應用前景

熱噴涂處理后的零部件，具有耐磨、耐腐蝕的特點，特別適合于高溫、高濕、粉塵等惡劣的礦山環境。將熱噴涂技術運用在煤礦機電設備維護和保養中，是一種簡單易行的有效方法，可以顯著提高設備的使用壽命，降低生產成本，在煤炭行業中應用前景廣闊，可取得顯著的經濟效益。