[發(fā)明專利]復(fù)合微粒鎳基合金制造或修復(fù)氣缸套的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810020154.1
• 申請日: 2008-03-27
• 公開（公告）號: CN101250698A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何定一
• 申請（專利權(quán)）人: 江陰市江東不銹鋼制造有限公司
• 主分類號: C23C22/06
• 分類號: C23C22/06;C23C22/08
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務(wù)所
• 代理人: 唐紉蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合微粒鎳基合金制造或修復(fù)氣缸套方法。主要用于對現(xiàn)有鐵道、船用及大功率柴油機(jī)氣缸套經(jīng)使用磨損后內(nèi)壁的修復(fù)。還可以用于制造各類大功率柴油機(jī)氣缸套時對內(nèi)壁進(jìn)行涂覆，以提升其性能。

背景技術(shù)

現(xiàn)有鐵道、船用及大功率柴油機(jī)氣缸套，經(jīng)使用后內(nèi)壁磨損，功率下降，油耗增加，因此報廢處理。

“復(fù)合微粒鎳基合金”是在已廣泛應(yīng)用的化學(xué)鍍鎳基合金涂層的基礎(chǔ)上發(fā)展產(chǎn)生的。即在原化學(xué)鍍鎳基合金涂層中加入了高硬質(zhì)超細(xì)碳化硅微粒，使涂層的硬度更高，工作狀態(tài)下含油性更好，涂層中硬質(zhì)微粒承受載荷并對犁削起阻擋作用，阻止涂層疲勞，晶格錯位及粘著磨損，從而大大提高了工件的使用時間。

已廣泛應(yīng)用的化學(xué)鍍鎳基合金涂層的難點(diǎn)即工藝技術(shù)要點(diǎn)是溶液的穩(wěn)定性。溶液中任何雜質(zhì)，尤其是具有催化活性粒子的存在都會加速溶液的分解，而“復(fù)合微粒鎳基合金”工藝正好相反，要在溶液中加入大量細(xì)微粒子，粒子表面積一般達(dá)到100000^cm2/升，裝載量是原工藝的800倍以上(裝載量是指單位體積的溶液對應(yīng)被涂復(fù)工件的表面積為裝載量，單位為100L/m²)，所以溶液很快分解報廢無法正常長期工作，所以該涂層一般只能在實驗室制備樣品，而無法進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種復(fù)合微粒鎳基合金工業(yè)化制造或修復(fù)氣缸套方法，使該方法在工業(yè)化制造、修復(fù)氣缸套過程中能控制復(fù)合微粒鎳基合金溶液在設(shè)定的反應(yīng)時間內(nèi)穩(wěn)定不分解。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種復(fù)合微粒鎳基合金制造或修復(fù)氣缸套的方法，所述方法是將配制有微米級硬質(zhì)耐磨材料碳化硅的復(fù)合微粒鎳基合金溶液，在專用的涂復(fù)裝置中，均勻的涂復(fù)在氣缸套內(nèi)表面，

所述專用的涂復(fù)裝置包括：待加工之氣缸套、下水帽、上水帽、攪拌棒、保溫箱、冷凝器、過濾泵、配液槽、儲液罐、加熱器、加粒器和攪拌棒，待加工之氣缸套下部與下水帽密封連接，上部與上水帽密封連接，攪拌棒設(shè)置在待加工之氣缸套、下水帽和上水帽內(nèi)，保溫箱設(shè)置在待加工之氣缸套、下水帽和上水帽外，下水帽下部開口通過管道與加粒器出口相連通，上水帽上部設(shè)置溢流口通過管道與冷凝器進(jìn)口相連通，冷凝器出口與過濾泵進(jìn)口相連，過濾泵出口與配液槽溶液進(jìn)口相連，配液槽溶液出口與儲液罐溶液進(jìn)口相連，儲液罐溶液出口與加熱器溶液進(jìn)口相連通，加熱器溶液出口與加粒器溶液進(jìn)口相連通；

所述方法的工藝過程是：出加粒器的復(fù)合微粒鎳基合金溶液由下水帽下部開口經(jīng)下水帽導(dǎo)入待加工之氣缸套內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，攪拌棒在動力帶動下均速攪拌邊向上提升，將復(fù)合微粒鎳基合金溶液中的碳化硅微粒均勻地涂復(fù)在待加工之氣缸套內(nèi)表面，對被磨損的氣缸套內(nèi)表面進(jìn)行修復(fù)恢復(fù)到原尺寸繼續(xù)使用，或?qū)π轮圃斓臍飧滋變?nèi)表面進(jìn)行強(qiáng)化以提高其耐磨性，使用過的復(fù)合微粒鎳基合金溶液由上水帽上部的溢流口導(dǎo)入冷凝器，迅速將使用過的復(fù)合微粒鎳基合金溶液由工作溫度80～82℃冷卻降至50℃，溶液失去活性，化學(xué)反應(yīng)停止，過濾泵將已冷卻的復(fù)合微粒鎳基合金溶液中的碳化硅微粒全部濾盡，并將濾液泵入配液槽，在配液槽內(nèi)經(jīng)化學(xué)分析調(diào)整并補(bǔ)充各相關(guān)成份后配制成鎳基合金溶液，再導(dǎo)入儲液罐儲存并保持體積，儲液罐下部出口接入流量計，計量后送入加熱器，加熱器由溫控儀控制溫度，溶液經(jīng)加熱器加熱，計量通過到達(dá)出口溫度82～83℃后導(dǎo)入加粒器，在加粒器內(nèi)加入碳化硅微粒配制成復(fù)合微粒鎳基合金溶液進(jìn)入以下的循環(huán)系統(tǒng)；

所述待加工之氣缸套內(nèi)各工藝參數(shù)的控制：

1)、攪拌棒：攪拌速度110轉(zhuǎn)/分鐘±10轉(zhuǎn)/分鐘，

2)、溶液溫度控制：溫度80～82℃

3)、溶液pH值控制：pH＝4.6～4.8

4)、溶液裝載量及溶液流量控制：6升/m²·分鐘，其中，m²指被加工工件的表面積。

上述裝備設(shè)計的關(guān)鍵在于：溶液中加入大量的碳化硅粒子后連續(xù)長期工作會造成分解失效而反應(yīng)終止，該設(shè)計中溶液只是在加熱器中短時加溫至工作溫度再流經(jīng)待加工之氣缸套內(nèi)部完成反應(yīng)至冷凝器快速冷卻，總計時間≤10分鐘，溶液即已脫離工作溫度，反應(yīng)立即停止，再由過濾泵將可能毒化長大的碳化硅粒子全部濾盡，添加成份后再進(jìn)入系統(tǒng)循環(huán)使用。實踐證明該裝備每天二十四小時連續(xù)十天工作，累計產(chǎn)出涂層厚度達(dá)36mm，溶液及全部工作系統(tǒng)正常(一般一只氣缸套涂層在0.1mm以下)。

所述復(fù)合微粒鎳基合金溶液主要由以下重量百分比的原料組成：

粒徑0.0007～0.004mm的碳化硅???????3％±0.15％