任俊紅　張玉紅

摘要：金屬噴鍍是零件修復(fù)方式的一種，影響因素有：噴鍍層與基體結(jié)合強(qiáng)度、噴鍍層的硬度和耐磨性及噴鍍層的機(jī)械強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：噴鍍；結(jié)合強(qiáng)度；金屬微粒；壓縮空氣；收縮力

中圖分類號(hào)：TG174 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.06.003

金屬噴鍍?cè)谕侠瓩C(jī)修理中是經(jīng)常被采用的一種零件修復(fù)方式。一般分為電噴鍍和氣噴鍍兩種。金屬噴鍍層的顯微結(jié)構(gòu)不是結(jié)晶體，而是不規(guī)則的金屬微粒堆積層，這種結(jié)構(gòu)有許多微細(xì)孔洞，而且包含大量呈薄膜狀、包圍各個(gè)微粒的氧化物。

1噴鍍層與基體金屬的結(jié)合強(qiáng)度

噴鍍層與基體金屬的結(jié)合處是噴鍍后零件強(qiáng)度最弱的地方，其影響因素有：

1.1零件噴鍍表面的處理

預(yù)噴鍍金屬表面首先要經(jīng)過嚴(yán)格清洗，去掉表面的油脂、水及其它雜物。以避免這些雜質(zhì)隔絕噴鍍層與基體之間的結(jié)合面，降低附著度甚至出現(xiàn)脫層現(xiàn)象。

噴鍍層與基體金屬之間的結(jié)合，主要是靠機(jī)械結(jié)合力。使噴鍍表面具有較大的粗糙度，這樣就會(huì)使噴鍍的金屬微粒嵌入金屬平面的微小凹槽和刻痕內(nèi)的數(shù)量增多，擴(kuò)大了結(jié)合面積，增加了結(jié)合強(qiáng)度。當(dāng)然，基體金屬表面也不能過度粗糙，這樣會(huì)降低零件的抗疲勞強(qiáng)度。因此，要根據(jù)零件的實(shí)際大小將清洗干凈的零件表面進(jìn)行拉毛處理，以便得到合適的表面粗糙度。

表面處理好后的零件要立即進(jìn)行噴鍍，否則停放時(shí)間過長(zhǎng)噴鍍表面被氧化或落上灰塵，也會(huì)降低結(jié)合強(qiáng)度。

1.2壓縮空氣的清潔度及壓力

噴鍍時(shí)所用的壓縮空氣一定要處理干凈并保持干燥。不能含有水、油等雜質(zhì)，否則會(huì)降低結(jié)合強(qiáng)度。

壓縮空氣的壓力以0.55～0.60 MPa為宜。壓力過低，霧化的金屬微粒大，噴射速度低，與基體的結(jié)合強(qiáng)度?。粔毫^高，噴出的金屬微粒過細(xì)，保持塑性狀態(tài)的時(shí)間太短，在噴射過程中很快冷卻凝固，不易在撞擊后產(chǎn)生變形，同樣會(huì)降低噴鍍層與基體之間的結(jié)合強(qiáng)度。

1.3零件距噴槍口的噴射距離

噴鍍時(shí)，噴出的金屬微粒運(yùn)動(dòng)速度越高，對(duì)工件的撞擊越猛烈，金屬微粒嵌進(jìn)基體表面凹坑的量越充分，鍍層結(jié)合力越好；噴出的金屬微粒的速度和它距離噴槍口的距離有關(guān)，在噴槍口處，壓縮空氣的速度雖然很大，但由于慣性作用，金屬微粒的運(yùn)動(dòng)速度卻不大；離噴槍口太遠(yuǎn)，壓縮空氣射速逐漸減弱，金屬微粒運(yùn)動(dòng)速度也逐漸變小。所以噴射距離過大、過小都會(huì)使結(jié)合強(qiáng)度降低。根據(jù)試驗(yàn)，零件距離噴槍口在100～200mm范圍內(nèi)比較適合。

1.4金屬絲送絲速度

送絲速度應(yīng)與電焊機(jī)的電流、電壓（或氧乙炔火焰）相適應(yīng)。送絲速度過快，則在單位時(shí)間內(nèi)熔化金屬量過多，導(dǎo)致金屬霧化不良，結(jié)合的不牢固；過慢會(huì)導(dǎo)致噴鍍過程連續(xù)性不好，也會(huì)影響結(jié)合強(qiáng)度。

1.5噴鍍層收縮應(yīng)力對(duì)基體零件的影響

當(dāng)噴鍍層冷卻到周圍空氣溫度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生收縮應(yīng)力，這個(gè)應(yīng)力會(huì)使圓柱形零件外表面的噴鍍層緊緊包裹在基體金屬上，增大了結(jié)合強(qiáng)度。而對(duì)于圓柱形零件的內(nèi)表面來說噴鍍應(yīng)力會(huì)使噴鍍層與基體結(jié)合強(qiáng)度降低。

2噴鍍層的硬度

噴鍍層的硬度一般高于原來的金屬絲的硬度。其原因一是金屬微粒在猛烈加熱情況下落在噴鍍的零件表面后，很快被壓縮空氣流冷卻起到了淬火效果；二是先堆積的金屬微粒，受到后來高速噴射的微粒撞擊造成表面的冷硬化處理，使噴鍍層的硬度增大。影響噴鍍層硬度的因素有兩個(gè)：一是金屬絲的化學(xué)成分。一般來說金屬絲的含碳量越高噴鍍層的硬度就越大，但是如果含碳量過高，鍍層會(huì)變得硬脆，這也是不可取的。二是噴鍍規(guī)范的影響。壓縮空氣壓力越大，噴鍍層的硬度也就越大，但如果這個(gè)壓力超過了0.6 MPa時(shí)，金屬微粒過細(xì)，噴射到零件表面時(shí)速度減慢，撞擊力小變形也小，反而會(huì)使噴鍍層不緊密，同時(shí)帶進(jìn)的氧化物也增多，導(dǎo)致硬度降低。

零件與噴槍口距離太近，金屬顆粒沒時(shí)間冷卻淬火，鍍層硬度會(huì)降低；距離太遠(yuǎn)，金屬顆粒撞擊速度小，堆積的金屬顆粒之間孔隙大結(jié)構(gòu)疏松不緊密，同樣也會(huì)降低硬度。

3噴鍍層的耐磨性

想要提高噴鍍層的耐磨性可以適當(dāng)提高鍍層硬度。也可以將噴鍍后的零件浸泡于80～150℃的油中1～2 h，使鍍層內(nèi)的微細(xì)孔眼內(nèi)浸滿油脂。噴鍍層具有許多微小的孔洞，能吸收潤(rùn)滑劑，吸收能力可達(dá)到噴鍍層總體積的5%～11%，很容易在鍍層表面形成油膜，因此在液體潤(rùn)滑的條件下，金屬噴鍍零件的耐磨性比沒有噴鍍的零件要大很多，但金屬噴鍍零件不適合干摩擦的零件配合。

4噴鍍層的機(jī)械強(qiáng)度

噴鍍層抗拉強(qiáng)度低于基體金屬，所以只有零件的基體金屬還具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度時(shí)，才能采用噴鍍法來修復(fù)零件。金屬噴鍍法只能恢復(fù)磨損零件的尺寸，無法恢復(fù)其機(jī)械強(qiáng)度。