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热喷涂技术在农机工程材料延寿中的应用
隋世锋1 徐群2

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隋世锋1 徐群2,. 热喷涂技术在农机工程材料延寿中的应用[J]. 新材料,2021.11. DOI:10.12721/ccn.2021.158056.
摘要:
农机设备在目前的使用范围比较广、使用频率也比较高。但是,因为设备的采购成本较高,会影响农业产业的经济效益。而想要科学控制农业经营过程中的生产成本,必须要合理为设备延寿。关键是要了解设备实际使用了哪些材料,结合这些材料的性质特点确定影响设备寿命的因素,合理选择相应的热喷涂技术完成延寿工作。本文则主要介绍了热喷涂技术的优势、原理以及在设备保养和维修中的具体操作方法。
关键词: 农业发展部热喷涂技术;农机工程;材料延寿
DOI:10.12721/ccn.2021.158056
基金资助:

农机设备有一定的使用年限,一般可以通过制定合理的维修和保养计划,有序落实相关工作任务来延长设备的使用寿命。其中应用频率最高的技术就是热喷涂技术,该技术不仅可以用于前期预防设备材料老化、生锈等问题,还可以在材料出现质量问题后,进行有效的修复。

1.简述热喷涂技术的基本优势及应用原理

使用热喷涂技术之前,需要了解技术的优势、种类、原理,根据实际需求做出合理的选择,还要确保技术人员具备对相关技术的操作能力。

1.1基本优势

热喷涂技术具有操作方便、涂层范围广、红外辐射远、温度低等特点。操作流程简单,而且应用效果良好。目前,该技术主要运用在工程塑料或者金属材料上,制备各种材质的涂层。根据涂料种类的不同,可以达到防腐蚀、防潮、耐磨损的效果。常用的热喷涂技术主要有5种:分别是激光喷涂、冷喷涂、超音速等离子喷涂、超音速火焰喷涂以及反应热喷涂。每种喷涂技术的操作方法不同,适用范围也有一定差异。

1.2应用原理

技术的主要原理是通过喷枪来将需要涂刷在设备上的材料融化,在高温状态下产生粒子,然后喷枪利用能量对喷涂材料产生的粒子用一定的加速度,喷射到预处理零件当中,形成涂层。使用这项技术来为材料延寿,是目前技术人员在农机设备保养和维修工作中常用的一种方法。

2.在农机工程材料延寿中应用热喷涂技术的具体方法

使用农业机械设备展开机械化生产经营工作时,由于设备的采购成本比较高,因此,在实际工作中应注重从工程材料的角度,找到延长材料使用寿命的方法。使用热喷涂技术时,要根据不同设备的造型、材质拟定工作计划。

2.1耕作设备

耕种所使用的设备大多具有体型比较大的特点,主要以松土、犁地以及播种设备为主,可以减轻耕种工作压力。目前,很多地区已经实现了耕种的自动化操作,相关设备的使用频率比较高。因此磨损速度也比较快,造成设备使用寿命缩短、设备报废等情况,而增加农耕成本。

在这种情况下,应在设备投入使用之前,以预防为主,使用热喷涂技术来提升设备的耐磨损能力。以犁铧为例,处理犁铧表面问题的方法有很多种,如离子堆焊,能够有效提高犁铧的生产效率,但对于耕作机械中的圆盘耙而言,在犁耕以后,要用圆盘耙处理平地和碎土。耙片在长期工作下很容易发生磨损,影响使用。要避免耙片磨损对农业生产效率的影响,可采用氧乙炔火焰喷焊技术和基自熔合金作为喷焊材料,在耙片表面制备耐磨涂层,有效提高耙片的性能和使用寿命。

2.2产品加工设备

在农产品收获之后,农业工作者会使用机械设备进行产品加工处理。比如,为大米去壳,磨面粉等等,都是对农产品的二次加工方法,加工质量及效率将影响产品的经济价值。其中,环形饲料模是颗粒饲料压制机环形饲料模的关键部件,对其环模孔的精确度有很高的要求。需要对环模孔的表面进行处理,如采用真空淬火技术进行处理,还可为环模表面涂抹WC喷涂材料。相关工作任务应当由专业的技术人员来完成,要保证人才具备对各种热喷涂技术及设备的操作能力,以避免由于能力不到位而影响技术使用效果,影响最终的材料延寿情况。

2.3动力设备

动力装置的主要作用是为机械设备提供动能,如发动机,其活塞环表面层运用镀烙技术,不仅没有很好地耐磨性,而且此技术在使用过程中产生的物质,很容易对环境造成污染。所以,应考虑使用热喷涂技术来提升设备的耐磨损能力。具体操作方式为:在发动机活塞环的表面采用等离子喷涂技术制造钼合金涂层。

另外,农耕工作所使用的机械设备大多是金属材质的,而设备要在露天环境下使用,容易出现潮湿生锈的情况,进而影响材料的使用寿命。基于此,在使用热喷涂技术时,应对比市面上常用的防腐材料,展开均匀的喷涂工作。并做好防腐蚀、耐磨损效果的检查工作,落实维修养护任务,以真正达到为材料延寿的目的。

3.在农机工程材料修复环节使用热喷涂技术

当农机工程材料出现质量问题时,可以考虑使用热喷涂技术来进行材料的修复,以降低维修成本,提高材料的使用质量。

3.1曲轴及缸体修复

农用发动机具有载荷大、振动幅度大的特点,并且发动机曲轴也容易发生磨损,若对磨损的发动机曲轴进行修复,则需要消耗一定的成本。为了有效解决发动机曲轴磨损修复的问题,可以采用热喷涂技术中的氧乙炔火焰喷涂工艺进行发动机磨损曲轴的修复。另外,对于发动机曲轴和缸体,缸体主要有打底层材料Fe-Cr-Al丝材组成,发动机缸体在使用过程中也容易发生磨损,采用电弧喷涂技术来修复发动机缸体,能保证发动机正常运行。

3.2齿轮轴修复

在农业生产中,农用液压齿轮泵轴也常常发生磨损,由于齿轮之间间隙较大,当农用发动机的油量供不应求时,农用液压齿轮泵轴就容易发生磨损现象,这就需要对液压齿轮泵轴进行修复。在修复时,不仅需要充分考虑齿轮泵轴的二次使用寿命,也需要考虑农用液压齿轮泵轴的修复成本和修复工作的可操作性,目前应用效果较好的方式就是:采用电弧喷涂技术对农用液压齿轮进行修复。

结语:农业产业的经营阶段实际需要使用的设备种类有很多,包括耕作设备、农产品加工设备,而机械设备通常要通过电能或者燃油来提供动能,所以还要关注核心动力装置的运行情况。要合理选择可以用于防腐蚀、防磨损的材料种类,制定热喷涂工作计划,关注人才的技术操作能力,拟定设备的维修保养方案,确保技术的使用价值能够充分发挥。最终全面提高设备使用质量,延长使用寿命,带动农业行业的经济稳步发展。

参考文献:

[1]郭春华.热喷涂技术在延长农机工程材料使用年限中的应用[J].农民致富之友,2017(1):1.

[2]王磊.热喷涂材料在航空发动机中的运用探讨[J].冶金与材料,2020,40(4):2.

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