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铭泰雕铣机教你如何降低机械磨损
作者: 发布于:2012-12-28 10:11:19 点击量:

在不少人心目中,认为机械零部件的硬度愈高,就愈耐磨;认为要提高耐磨性能,就必须提高硬度;认为要提高硬度只有,一,整体更换,采用硬度更高的机械材料,二,进行零部件物理性能处理,提高其表面硬度。硬度几乎成为耐磨性能的标志。这样的看法其实是不全面的。众所周知的,巴氏耐磨合金就是一个明显的例外。但是由于巴氏在不少人心目中,认为机械零部件的硬度愈高,就愈耐磨;认为要提高耐磨性能,就必须提高硬度;认为要提高硬度只有,一,整体更换,采用硬度更高的机械材料,二,进行零部件物理性能处理,提高其表面硬度。硬度几乎成为耐磨性能的标志。这样的看法其实是不全面的。众所周知的,巴氏耐磨合金就是一个明显的例外。但是由于巴氏合金的工艺操作比较复杂,质量控制相对困难,而且耐磨性能也不够突出,因此采用范围不广。现代高分子复合材料及其成型工艺的出现,开始在扭转形势。
高分子复合材料之所以能惊人地提高机械耐磨性,主要原因有四:
1,高分子复合材料整体的硬度不高,但在软基体中,配置有刚玉粉,氮化硼,金刚砂等硬质点,其硬度高出铜,铁,钢,钛合金等若干倍。因此具备很高的耐磨性。
2,高分子复合材料工作面在滑动中,形成转移膜,将其摩擦对方表面的微观粗糙度,填平补齐,同时进行抛光,因而起到了双重保护作用,使对方另部件极少磨损。导致摩擦副双方使用寿命同时提高。
3,高分子复合材料中配置有固体润滑剂,可以在不需要大量给油的情况下,成倍地降低摩擦系数,摩擦阻力。从而减少磨损。同时在短期缺油的情况下,克服拉伤,腐蚀,生锈。
4,采用高分子复合材料修理机械时,可在零部件加工后,或组装状态下,直接以另部件为模型,涂层成型,获得一般靠精加工成型,难以达到的配合精度和组装精度,如轴套之间的同心度,接触面的密合度等可以接近100%等。事实上,提高精密度已是大多数现代机械降低机械磨损的关键和方向。
可见,采用以柔克刚,刚柔并济,并能保护对磨件的复合材料和工艺,较之采用以硬碰硬,以牺牲对磨件为条件的高硬度传统金属和硬化处理工艺,要优越得多。而且这一成果是在大幅度简化工艺,提高效率降低成本的条件下取得的。
例如:,铁路系统发展的DP型涂料与其他修理材料,在M2000型试验机上测定的性能对比数据如下:
测定条件: 1, 轴压 500 N, 2, 转速 400 rpm, 3, 滴油润滑。

试块材料 试验时间分肿 摩擦系数 磨痕宽度 mm 温度 0C 磨损率 mm3/KM 状态
DP涂料 1440 0.008 3.3 40 0.005 良好
青铜 3 0.2 7.5 120   不正常
铸铁 5 0.09   110   开始啃伤
货车用耐磨合金 25 0.008 5 35 0.036 良好

可见四种材料在测定的摩擦磨损性能上,耐磨合金,DP涂料要好的多。巴氏耐磨合金和DP涂料的减磨性能相似,而在耐磨性能上,后者较前者要高7倍。在实际应用中,如橡胶厂的炼胶机的轧辊轴承,材质原设计为青铜。用多个稳钉固定在轴箱体上,以免在辊碾力下松动。工作轴压44吨,轴颈为¢250 × 200mm.。在采用复合涂层技术修理时,不用铜瓦,直接在轴箱体上涂层,也无需稳钉。经过四个月,双班运行后检查,几乎量不出磨损来。
DP型涂料不仅本身耐磨,还能保护其对磨件,极少磨损,并避免拉伤。例如,离心式给水泵平衡轮的材料是昂贵的特殊铸铜与铸铁体形成摩擦副,每分钟转数上千。由于在高速起动下承受很大的冲击力,一般寿命只半年,有的几天就啃伤,平衡轮报废,。采用精密化技术不仅可以把啃伤的平衡轮修复使用,寿命还较新轮提高三倍。又如,同一台铁路机车,几个轴箱的滑动面分别与铸铁和涂层的游动钣形成摩擦副,运行时由于缺油。前者严重拉伤,而后者则全部光滑如初。
复合材料涂层工艺是以粘结技术为基础,大量精简传统修理工序,只要用刮刀将糊状的复合材料抹到清洗过的工件缺陷部位,将其填平补齐,然后放入涂有脱模剂的专用工装中[简单平面修复,可仅用一块定位平板。单件修理时,可以直接用与之配对的工件为工装]调整定位,抹净挤出来的余料,在一定温度下,经过一定时间,表面涂层固化与基体结合成型,即可投入使用。也就是说,精密化工艺不焊,不用机床加工,不用钳工镶配,以一步到位的修理模式,代替传统的,以焊接为基础的,三阶段修理模式 [先补焊,调直,热处理,然后送平台画线,再一个面,一个面地机械加工成形,最后还要靠钳工刮研镶配来满足组装精度要求]。工艺简化,效率提高,在巴氏合金技术的基础上又跨进了一大步。
无论是在技术上,安全上,效率上,经济效益上,以柔克刚,刚柔并济的高分子耐磨减磨材料和工艺,都具备了大量推广的价值和可行性。同时完全符合十一五发展方向。高分子复合材料涂层技术曾获得铁道部鉴定,批准在蒸汽机车上推广使用。现在正酝酿在提速货车上推广。事实上,宇航,煤矿,船舶,机床,水利等工业中,也在不同的产品上,以不同的名称,配方,工艺开发推广着。既有共性的理论基础,也有个性的实践经验,可供广大机械工业,开展技术创新的借鉴。
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