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性能测评

如何利用解剖法确定电刷镀层的结合强度

发布时间:2021-02-19 17:49:59    来源:费敬银原创

如何利用解剖法确定电刷镀层的结合强度

费敬银

西北工业大学 710072

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Mobile: 13991120876

摘要

分别讨论了FJY电刷镀层的解剖特征与镀层结合牢固度之间的关系。与传统热态修复技术相比较,FJY电刷镀层与基体的结合强度优于喷涂(热喷涂、电弧喷涂等)覆盖层。与焊修、熔覆(火焰喷焊、等离子焊、激光熔覆等)修复技术相比,FJY电刷镀不会带来热影响风险(热应力、引力裂纹、气孔、夹渣等缺陷)。采用FJY电刷镀法修复旋转机械不会出现动平衡问题。

 

关键词:FJY电刷镀 刷镀技术 热喷涂 热喷焊 电弧喷涂 激光熔覆 再制造 冷态修复 刷镀 镀层结合力 镀层厚度 厚度检测  FEIST电源 刷镀电源

 

一、热喷涂(焊)修复技术

热喷涂(火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、爆炸喷涂)技术是利用高温热源(通常是氧气——乙炔火焰)将喷涂材料(粉或者丝)加热到熔融状态,用高速气流将其雾化并喷射到工件的表面上形成涂层的一种表面维修技术。

热喷焊(火焰喷焊、等离子喷焊、激光熔覆等)技术则是用高温热源将具有自熔性合金材料一次(或再次)加热重熔,在工件表面上形成再冶金覆盖层。

喷涂与喷焊的最大差别在于喷焊使用的是自熔性合金材料,在进行高温重熔(950℃以上熔融),实现了喷焊层与基体之间的冶金结合。

修复实践表明,热喷涂层与基体的结合方式为机械结合,热喷焊会对基材产生热影响。

 

二、电刷镀修复技术

与喷涂、喷焊修复技术相比,电刷镀修复技术是一种冷态修复技术,而且能保证镀层与基体之间呈金属键结合,能保证镀层与基体之间有高的结合力。

然而,有些从事热喷涂(焊)技术应用的科技工作者往往出于对这类技术的偏爱,不愿意承认这样的事实。因此,本文采用解剖刷镀层的方式,证实上述说法。

 

三、检验电刷镀层性能的解剖法

在室温条件下,采用FJY系列电刷镀技术对军工品实施冷态修复,修复层与基体的结合力与焊修相当。检验方法简述如下:

1、样件制作

在圆形管件(或棒料)上分别刷镀单边厚度大于0.5mm的镍合金、硬铜合金修复层。

(公众号)(军工品刷镀质量可靠性论证方法,21-02-18)1.jpg1)采用FJY电刷镀法制备的检验件

 

2、偏车、解剖样件

1)采用偏车的方法对样件进行偏车加工,直到露出样件基体材料。

2)偏车加工后,如果观察到修复部位与基体之间呈连续、平滑过渡,表明修复层与基体之间结合的牢固度与焊修相当(呈金属键结合方式)。

(公众号)(军工品刷镀质量可靠性论证方法,21-02-18)2.jpg2)镍合金刷镀层偏车见底(镀层连续、界面过渡平滑)

(公众号)(军工品刷镀质量可靠性论证方法,21-02-18)3.jpg3)硬铜合金刷镀层偏车见底(镀层连续、界面过渡平滑)

 

3、可靠修复厚度判定(镀厚能力毫米级)

镀厚能力是决定刷镀修复技术适用范围重要参数。一般认为,精密零件的允许磨损尺寸小于0.2mm。对于有动平衡要求的旋转部件(转子等轴类零件),允许磨损尺寸更小。

如果刷镀修复的可靠修复厚度(镀厚能力)大于0.5mm(单边),表明该刷镀修复技术不仅可以满足精密部件的修复,也可满足大尺寸磨损零部件的修复要求。

(公众号)(军工品刷镀质量可靠性论证方法,21-02-18)4.jpg4FJY电刷镀可靠修复厚度(毫米级)

 

四、修复层厚度监控

1、到目前为止,所有的修复技术都无法精确把控修复层尺寸。都是通过后续机加的方式恢复工件的尺寸精度。

2、采用“FEIST镀层厚度实时监控刷镀电源”,通过预先设定厚度参数,即可在刷镀过程中,实时监控刷镀层的当前厚度。当修复尺寸不是特别大时,电源厚度显示精度可满足尺寸公差要求。不必再进行机械整形加工。

(公众号)(军工品刷镀质量可靠性论证方法,21-02-18)5.jpg5FEIST镀层厚度实时监控刷镀电源

 

五、热态修复可能存在的缺陷(供参考)

(公众号)(军工品刷镀质量可靠性论证方法,21-02-18)6.jpg6)热喷涂修复层解剖照片

 

(公众号)(军工品刷镀质量可靠性论证方法,21-02-18)7.jpg7)焊修(熔覆修复)可能存在的热影响问题

 

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二维码(FJY电刷镀公众号,17-09-05).jpg

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