退役機床軸類零件熱噴涂再制造工藝及涂層性能研究.pdf

1、機床再制造作為一種基于廢舊機床資源的機床制造新模式,不僅可以實現(xiàn)量大面廣的老舊機床設(shè)備的回收循環(huán)再利用,節(jié)約資源和能源,還將形成新興的機床再制造與服務(wù)產(chǎn)業(yè),具有重要的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。隨著我國機床再制造試點工作的不斷深入,將會有越來越多的再制造產(chǎn)品進入服役周期,而這些再制造產(chǎn)品要贏得客戶及市場認可的關(guān)鍵在于其質(zhì)量和服役可靠性。本論文在“十二五”國家科技支撐計劃課題“機床再制造成套技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”項目和高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金“再

2、制造機械零部件服役壽命演變機理及預(yù)估方法研究”的資助下,對退役機床軸類零件的熱噴涂再制造工藝技術(shù)及涂層服役性能展開研究,以期對軸類零件的再制造實踐和服役性能評估提供指導(dǎo),主要研究工作如下:
　　首先,對軸類零件熱噴涂的再制造工藝技術(shù)進行研究。分析了機床軸類零件變形、疲勞、磨損、斷裂等失效行為特征以及相應(yīng)的損傷檢測技術(shù);基于軸類零件的多失效特征,進行其熱噴涂再制造工藝方案的設(shè)計,包括噴涂工藝的選擇、涂層系統(tǒng)的設(shè)計以及涂層的制備工藝流

3、程。
　　其次,對影響熱噴涂軸類零件的質(zhì)量和服役性能的殘余應(yīng)力進行研究。分析了熱噴涂構(gòu)件中殘余應(yīng)力的來源及形成機理;將軸類零件簡化為空心圓筒結(jié)構(gòu),對涂層系統(tǒng)在平面應(yīng)變狀態(tài)下應(yīng)力場的基本理論進行簡要概述;基于有限元仿真軟件,建立了軸類件涂層系統(tǒng)殘余應(yīng)力的數(shù)值仿真模型,導(dǎo)出了溫度場和應(yīng)力場的控制方程和邊界條件,并介紹了殘余應(yīng)力的試驗檢測技術(shù)。
　　最后,以某滾齒機床主軸為案例,分析其失效行為特征,采用等離子噴涂和氧乙炔火焰噴涂兩