〔兗礦集團設計研究院李劍峰供稿 山東鄒城市〕
兗州礦業(集團)公司鮑店煤礦采用電刷鍍工藝對磨損后的礦山排水泵軸進行修復,縮短了維修時間,節約了維修費用,完全可以滿足礦山排水泵軸較高強度和精度的要求,為今后零部件局部磨損采用電刷鍍修復積累了經驗。
該礦有250D-60×9型工作和備用主礦山排水泵5臺,每年汛期前都要輪流升井大修。大修時必須對泵軸進行檢驗。由于水泵的長期高速運轉,氣蝕嚴重,泵軸在與首級葉輪的結合處磨損,麻點超限,不符合裝配精度要求,按照常規需更換新軸。此軸長度為2181mm,失效長度90mm,重量410kg,價值3700元,對此決定采用電刷鍍技術進行修復。
(1)刷鍍前準備:①檢查調整電源。②測量泵軸與首級葉輪結合處直徑為105mm,材料45#鋼,調質硬度25~35HRC。泵軸失效處需鍍厚0.1~0.2mm。經分析需要采用多層快速鎳鍍層修復,先刷鍍特殊鎳作底層,再刷鍍快速鎳作工作層。③準備好電鍍工具、量具和各種工輔具。
(2)工藝流程:①表面處理。先將泵軸失效處用車床粗車(吃刀要淺),采用丙酮洗幾遍后利用砂布除銹,再用丙酮洗凈,并將不刷鍍的臨界部分用塑料膠帶粘住隔離。②電凈。采用1#電凈液,電極正接(工件接電源負極),操作電壓為10~14V,車床轉速50r/min,電凈30s后用自來水沖洗干凈,電凈時間盡量短,到工件表面水膜均勻攤開沒有干斑為止。③活化。先用2#活化液,電極反接(工件接電源正極),操作電壓為8~12V,活化20s至表面呈黑色后用自來水沖洗干凈;再用3#活化液,電極反接,操作電壓為16~20V,活化20s至表面呈銀灰色后用自來水沖洗干凈。④鍍底層。采用特殊鎳擦拭5s后,電極正接。為了更加有利于鍍層和基體的結合,用開水澆泵軸刷鍍處預熱至30℃左右,同時將鍍液預熱至40℃左右。先不通電,用鍍筆蘸液涂1遍,再接通電源,操作電壓為10~12V,刷鍍10min后用自來水沖洗干凈。⑤鍍工作層。用水砂紙蘸快速鎳磨光鍍層,再用水沖洗;用1#活化液活化,工件接正極,電壓15V,時間15s,至表面呈淡灰色;用1#活化液無電擦拭5s;用1#活化液活化,工件接負極,電壓15V,時間5s,表面仍呈淡灰色;鍍過渡前用特殊鎳擦拭5s后通電,工件接負極,電壓15V,鍍層2μm;鍍尺寸層前用快速鎳擦拭5s后通電,工件接負極,電壓12~14V。⑥修磨。用碳化硅砂條打磨,使鍍層表面平整光滑。打磨時要不斷澆淋鍍液,防止鍍層表面氧化,再用金相砂紙打磨,最終保證泵軸處公差Φ105±0.015mm。鍍尺寸層中后期要測量2~3次厚度值,當鍍層表面粗糙度或鍍層厚度超過0.1mm時,必須采用分層鍍。
(3)電刷鍍修復效果:泵軸刷鍍完畢,經檢驗鍍層達到致密平滑,整個表面顏色均勻一致,質量達到各項要求。該泵軸運轉中未發現異常現象。 X13.11-08