先在车床上车去轴径上多余尺寸,保证喷涂层厚度5mm,喷涂耐磨材料(含铬、钨、镍等)后,对轴径进行磨圆处理到设计尺寸,此法在电厂水泵和风机轴修复方面应用较多。 通过分析各种工件修复方法的优缺点,电镀硬铬满足水轮机大轴的使用要求,镀层硬度(HV800~900)高、耐磨、耐蚀,工艺相对比较简单,成本较低,决定对1#机水导轴径采用电镀硬铬的方法修复表面磨损。
3·电镀硬铬修复工艺
电镀的种类很多,但用于修复的主要有两类方法,即低温镀铁和镀硬铬。镀铁镀层沉积速度快,强度低。镀硬铬时镀层沉积速度0.01mm/h,沉积速度慢,生产效率低,费用高。为降低费用,也可先镀一层铁,再镀硬铬罩面。 电镀硬铬是一种在低温条件下恢复工件尺寸的传统修复技术,不会因局部高温产生应力,电镀硬铬最大镀层厚度1mm。 电镀硬铬修复适合在专业的电镀厂进行,其一般工艺流程包括:焊修法填坑→机械修磨(整体磨光)→低温镀铁→机械修磨(整体磨光)→镀硬铬罩面→机械修磨(磨削加工至符合尺寸及光洁度)等。各流程要根据工件实际磨损和生产要求选用合适的操作技术参数或工艺,提高工件修复质量。
3.1焊修法填坑 针对1#水轮机大轴水导段十余处1mm深的孔洞,采用直接电镀难以恢复尺寸,并且会加大成本,决定采用对大轴上孔洞的先采用焊修技术填坑,再电镀罩面的方法。对于工件表面局部损伤,常用的焊修方法包括补焊、堆焊、冷焊等,每种焊修方法都有其自身的特点和不足,为了减少温度应力对大轴的影响,选用冷焊法中气体保护熔丝焊填坑。 气体保护熔丝焊也称微弧冷焊,是一种常见的冷焊技术。它是在氩弧焊基础上发展的一种新型焊修技术。设备主要构成部分包括脉冲电源,保护气体(氩气等惰性气体)和用以补缺陷的金属丝。利用焊枪产生的电弧(电弧温度一般在6000℃以上)将金属丝熔化,用保护气体(惰性气体)把熔化的金属液吹射到工件的局部缺陷处,从而填平工件表面的凹坑。气体保护熔丝焊与传统的气体保护焊技术不同,被熔化的金属焊丝不会在修复部位形成焊接熔池,施工中工件温升小,不会产生明显的热影响,且焊层与基体结合牢固,缺点生产效率低,焊层多孔,有微观缺陷,表面粗糙。一般对焊层修磨后,再镀金属层来提高表面光洁度。
3.2机械预磨(整体磨光) 为了提高电镀面结合力及电镀质量,须对水轮机水导轴段表面杂质用研磨的方法去除。研磨按照由粗到细的顺序修磨至平滑,并符和公差要求。在卧式车床找大轴中心,测量其直径,平行度和垂直度,若大轴平行度和垂直度不满足设计要求,应调直处理。根据大轴设计尺寸,计算确定大轴预磨尺寸,电镀层设计厚度,制定电镀技术参数。测量水导轴径气蚀麻点深度0.30mm,故大轴预磨切削量0.30mm(单侧),研磨后轴径的表面粗糙度应控制在1.6~6.3μm,圆度0.05mm,垂直度0.05mm。
3.3电镀硬铬 水轮机水导轴径机械修磨后根据设计尺寸测量大轴单侧缺失为0.30mm,电镀后加工抛光需切削去0.05mm,故电镀后镀层最小厚度应达到0.35mm。