低温螺旋榨油机榨螺表面爆炸喷涂涂层技术
张麟，刘学进，李栋
农业工程学报
摘要：为提高低温螺旋榨油机榨螺的使用寿命，采用爆炸喷涂工艺，在榨螺的表面制备WC．12％Co耐磨涂层，对涂层
的相组成和形貌进行了分析，对涂层的硬度及其与基体的结合强度进行了测定，并与传统榨螺的试样进行了磨料磨损对
比试验。结果表明，该涂层具有良好的力学性能，WC．12％Co爆炸喷涂涂层使用寿命是传统榨螺渗碳淬火层的4．2倍。
关键词：表面处理，喷涂技术，研究，爆炸喷涂，低温螺旋榨油机，榨螺
0引言
螺旋榨油机榨螺的主要失效形式是磨损。目前国内普通螺旋榨油机的榨螺主要采用20或20Cr钢表面渗碳淬火处理，渗碳深度1．5～2．0mm，硬度HRC58--62，与国外采用先进的表面工程技术处理的榨螺相比，使用寿命差距较大。低温螺旋榨油机的榨膛压力比普通螺旋榨油机高，其榨螺的磨损更严重。为解决低温螺旋榨油机榨螺使用寿命短的技术难题，参考有关资料，采用爆炸喷涂技术，在榨螺表面制备WC一12％Co耐磨涂层。并对其耐磨性能进行试验研究。
爆炸喷涂技术是美国联合碳化物公司利德分公司发明的，1952年3月申请专利，但他们只在本公司内为用户提供制备涂层的服务，不出售该技术和设备。20世纪60年代，前苏联乌克兰科学院材料研究所和焊接研究所开始研究爆炸喷涂技术，并研制出一系列的爆炸喷涂设备。1970年，航天部六二一所研制成功了爆炸喷涂设备，但由于性能相差较大，故日前国内的爆炸喷涂设备大多是从乌克兰和俄罗斯引进的。
爆炸喷涂是利用氧和乙炔混合气体在点火爆炸时产生的高温(3800℃左右)和强烈的冲击波，将粉末材料加热罕熔融状态，并以高速(1200m／s左右)喷射到工件表面，粉末粒子的动能迅速转变为热能，使工件表面局部温度瞬间达到4000℃左右，然后迅速冷却(104～106"C／s)，在T件表面形成高强度、高致密度的涂层。由于爆炸喷涂的涂层比其他喷涂方法得到的涂层质量高得多，所以得到了人们的广泛认可。最初一直应用于航天和核工业等军事领域，现逐渐向民用品发展，目前已应用到钢铁工业、能源工业、汽车工业等部门但粮机行业尚未见该技术的应用报道。
WC一12％Co是一种金属陶瓷涂层材料，适宜于500"C以下，非腐蚀性环境下耐磨、耐擦伤涂层，与低温螺旋
榨油机榨螺的工作条件相吻合。其中，WC具有较高的硬度和优异的耐磨粒磨损性能，其硬度仅次于金刚石。Co熔点较低，它不仪可对WC进行包覆，减少WC的氧化和分解，且在喷涂时可增强涂层与基体的结合强度、涂层的致密度，降低气孔率和摩擦系数，提高涂层的耐磨性。
为满足低温螺旋榨油机榨螺的内部强韧表而耐磨的技术要求，榨螺基体仍采用20钢，表面用爆炸喷涂制备WC．12％Co涂层。
参考文献(略)
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