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CN111378919A - 一种用于矿用液压支架上的hvof方法 - Google Patents

一种用于矿用液压支架上的hvof方法 Download PDF

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CN111378919A
CN111378919A CN202010334198.2A CN202010334198A CN111378919A CN 111378919 A CN111378919 A CN 111378919A CN 202010334198 A CN202010334198 A CN 202010334198A CN 111378919 A CN111378919 A CN 111378919A
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CN
China
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hydraulic support
mining hydraulic
mining
hvof
surface treatment
Prior art date
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Pending
Application number
CN202010334198.2A
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English (en)
Inventor
毕冲
王秀云
刘超
杨文兵
孙金兰
隗春月
赵立昆
陈业兴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chinacoal Beijing Coal Mining Machinery Co Ltd
Original Assignee
Chinacoal Beijing Coal Mining Machinery Co Ltd
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Publication date
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/129—Flame spraying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C4/10—Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof

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Abstract

本发明公开了一种用于矿用液压支架上的HVOF方法，采用超音速热喷涂进行矿用液压支架的表面处理，在液压支架表面形成一层超音速热喷涂涂层。主要用于所述矿用液压支架的活塞杆、活柱、中缸体的外圆磨损区段的表面处理。具备良好的耐磨耐蚀性，以及生产工艺的环保与高效的特点，并具有较高的技术经济性。

Description

一种用于矿用液压支架上的HVOF方法
技术领域
本发明涉及一种矿用液压支架表面处理技术，尤其涉及一种用于矿用液压支架上的HVOF方法。
背景技术
矿用液压支架在整个煤炭市场上竞争愈演愈烈，以可靠的质量赢得用户的信任已成为大多数支架企业追求的目标，先进的加工工艺和过硬的产品质量成为了企业核心竞争力。因此，要想立足于整个煤炭市场，必须保证液压支架的产品质量，其中关于取代电镀技术的新技术需求已经迫在眉睫。
电镀：利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其他金属或合金的过程。是利用电解作用使金属或其他材料制件的表面附着一层金属膜的工艺，从而起到防止金属氧化(如锈蚀)，提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性及增进美观等作用。但是，随着人们对环境保护重视的提高，无污染绿色产品的需要越来越大，电镀技术对环境的污染也被人们所重视。那么，寻找一种可以替代电镀技术的表面处理方法是现在矿用液压支架企业的当务之急。
超音速火焰喷涂(High-Velocity Oxygen-Fuel)是1981年美国的Browing发明的一种新型热喷涂技术。超音速火焰喷涂(HVOF)设备的核心为喷枪，喷枪由燃烧室(使喷涂材料粒子得到充分加热加速)、Laval喷嘴(将焰流加速到超音速)和等截面长喷管(使喷涂材料粒子得到充分加热加速)三部分组成。
超音速火焰喷涂是利用丙烷、丙烯等碳氢系燃气或氢气与高压氧气在燃烧室内，或在特殊的喷嘴中燃烧产生的高温、高速燃烧焰流，燃烧焰流速度可达五马赫(1500m/s)以上。通常被称作HVOF(High-Velocity Oxygen-Fuel)。将粉末轴向送进该火焰们可以将喷涂粒子加热至熔化或半熔化状态，并加速到高达300-500m/s，甚至更高的速度，从而获得结合强度高、致密的高质量涂层。超音速火焰速度很高，但温度相对较低，对于WC-Co系硬质合金，可以有效地抑制WC在喷涂过程中的分解，涂层不仅结合强度高，且致密，耐磨损性能优越，其耐磨损性能大幅度超过等离子喷涂层，与爆炸喷涂层相当，也超过了电镀硬铬层、喷熔层，应用及其广泛。
在矿用液压支架中，电镀工艺主要以镀铬为主，用于活塞杆、活柱、中缸体等外圆磨损区段，主要作用使加大密封接触面的耐磨性、抗腐蚀性和硬度。而镀铬，是一种经典的表面处理方法，主要优点是耐磨，致命缺点在于Cr6+造成的严重环境污染。一方面在生产过程中所产生的铬酸雾和排放的含铬废水是造成环境严重破坏和生产工人致癌的罪魁祸首；另一方面经过镀铬工艺加工的产品如果不通过回收，其铬沉淀物仍将对环境造成污染。欧盟于2003年2月13日发布了禁止使用Cr6+的两项指令(WEEE、ROHS)，并宣布到2007年7月1日全部禁止使用。美国加州已于2003年1月起禁止使用镀铬工艺。日本UE委员会表示2003年开始采用欧盟的两项指令，2007年7月1日以后全面废除使用Cr6+。
为此，全球的研究工作者一直致力于寻找替代电镀硬铬的涂层工艺，包括物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)、离子注入技术、激光涂层技术和热喷涂技术。
由于矿用液压支架的工况极为复杂，超音速火焰喷涂工艺在矿用液压支架中还没有成功的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于矿用液压支架上的HVOF方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的用于矿用液压支架上的HVOF方法，采用超音速热喷涂进行矿用液压支架的表面处理，在液压支架表面形成一层超音速热喷涂涂层。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的用于矿用液压支架上的HVOF方法，采用超音速热喷涂是替代电镀硬铬工艺，使超音速热喷涂技术成功的应用于矿用液压支架，具有良好的耐磨耐蚀性以及生产工艺的环保与高效的特点。
附图说明
图1为本发明实施例提供的矿用液压支架上的HVOF涂层示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明的用于矿用液压支架上的HVOF方法，其较佳的具体实施方式如图1所示：
采用超音速热喷涂进行矿用液压支架的表面处理，在液压支架表面形成一层超音速热喷涂涂层(HVOF涂层)。
所述超音速热喷涂涂层包括碳化钨涂层。
该方法用于所述矿用液压支架的活塞杆、活柱、中缸体的外圆磨损区段的表面处理。
本发明的用于矿用液压支架上的HVOF方法，采用超音速热喷涂是替代电镀硬铬工艺，使超音速热喷涂技术成功的应用于矿用液压支架。
本发明的超音速热喷涂涂层，尤其是碳化钨涂层，因其良好的耐磨耐蚀性，以及生产工艺的环保与高效的特点，应用于液压支架表面处理。
在涂层耐磨性、耐腐蚀、抗疲劳等性能方面，HVOF喷涂涂层有着不亚于电镀硬铬性能。HVOF是适应于现代工业发展的洁净技术，虽然一次性成本价较高，但其性价比好从而具有较高的技术经济性。因此，本发明采用喷涂技术替代电镀硬铬，并非简单的替换取代，而是创造性劳动的结果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种用于矿用液压支架上的HVOF方法，其特征在于，采用超音速热喷涂进行矿用液压支架的表面处理，在液压支架表面形成一层超音速热喷涂涂层。
2.根据权利要求1所述的用于矿用液压支架上的HVOF方法，其特征在于，所述超音速热喷涂涂层包括碳化钨涂层。
3.根据权利要求1或2所述的用于矿用液压支架上的HVOF方法，其特征在于，该方法用于所述矿用液压支架的活塞杆、活柱、中缸体的外圆磨损区段的表面处理。
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