应用热喷涂技术修复螺旋挤浆机主轴

林兆武

（福建省南纸股份有限公司，福建 南平 353000）

应用热喷涂技术修复螺旋挤浆机主轴

林兆武

（福建省南纸股份有限公司，福建 南平 353000）

热喷涂技术是一项金属表面强化和防护的新技术。它是利用氧乙炔火焰、电弧、等离子体、爆炸波等热源将欲喷涂的各种金属或非金属材料加热至熔化或半熔化状态，喷射到预先准备好的零部件表面，形成一层牢固耐磨的喷涂（焊）复盖层，从而成倍提高设备的使用寿命。重点介绍了富乐泵螺旋轴的喷涂技术。

热喷涂技术 螺旋挤浆机 磨损

0 前言

一般机械零部件受外界的作用，往往都是从表面开始磨损破坏。这一方面改变了相互配合零件的最初配合性质，另一方面则改变了零部件原始的几何尺寸及形状，其结果必然对机器精度、工作性能、运转平稳及使用寿命造成很大影响。如果通过完全更新设备或替换被磨损的零部件，成本高。我公司脱墨浆车间的螺旋挤浆机（ANDRITZ）由2001年安装使用到现在有10多年了，主轴磨损严重，无法正常使用。

1 热喷涂技术的特点

表面工程是经表面预处理后，通过表面涂覆、表面改性或多种表面工程技术复合处理，改变固体金属表面和非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需要表面性能的系统工程。 表面工程综合了多个领域的基础理论、技术和最新成果。表面工程技术因在基体材料表面制造了一层涂层或薄膜，或通过表面改性赋予材料许多特殊性能，使材料的表面性能大大优于材料基体，不仅能大大延伸基体材料的应用领域，而且解决了许多领域中材料无法满足环境要求的问题。表面工程技术在解决人类发展中遇到资源、能源、环境等共同问题中起着不可替代的重要作用。由于表面工程技术节能、节材，从而保护了人类赖以生存的宝贵资源，同时还对环境保护起到了非常关键的作用。21世纪表面工程技术将渗透各行各业，推动社会文明、提高生活质量。 热喷涂技术是表面工程中的一个重要分支，是通过火焰、电弧或等离子体等热源，将某种线状和粉末状的材料加热至熔融或半融化状态，并将加速形成的熔滴高速喷向基体形成涂层。涂层具有耐磨损、耐腐蚀、耐高温和隔热等优异性能，并能对磨损、腐蚀或加工超差引起的零件尺寸减小进行修复。热喷涂技术的应用主要包括：长效防腐、机械修复及先进制造技术、模具制作与修复、制造特殊的功能涂层等4个方面。

2 热喷涂技术的优势

2.1 在线修复

不用拆卸被修复件，修复前工件无需经过特殊预处理，在现场立刻修复，提高生产效率，节省费用。

2.2 无退火变形

虽然电火花沉积时在放电瞬间能达到使电极材料熔化、汽化的高温，但因放电时间极短，放电脉冲间隔较长，沉积过程中传入基体金属的热量非常少，热影响区也很小，因而工件温升小，无组织和性能变化，不会产生变形、咬边和局部退火现象，也无残余应力，所以不会产生变形、退火、剥落、热裂等现象。

2.3 熔敷强度高

由于是在氩气保护的作用下进行沉积，所以电极材料充分渗透到工件表面，材料产生极强的结合力，达到冶金结合，并且致密性好、无砂眼。

2.4 适用母材广

可根据需求选择不同电极材料，硬度最高可达HRC75。对象不仅包括低碳钢、中碳钢、工具钢、模具钢、铸铁、铸钢、不锈钢，也可对传统方法难以修复的铝合金、铜合金等几乎所有导电材料进行完美的修复。

2.5 修复无痕迹

根据工件母材选择合适的电极材料，修复后无痕迹，无色差。这是用传统方法所不可能达到的效果。

2.6 再加工性能好

可作最终工序使用，加工余量小，只需用油石、锉刀等手工修理即可。也可作中间工序，不影响机械加工性能，可进行车、铣、刨、磨以及抛光、电镀等后序加工。

2.7 沉积精度高

单次沉积厚度可精至几微米，修复后加工余量小。

2.8 沉积速度快

沉积修复速度≥1 cm2/5 min（沉积层1mm）。

2.9 沉积厚度深

表面以上沉积层厚度能到几毫米，表面以下的沉积厚度无限制。

2.10 用途广泛

处理对象无大小限制，一般几何形状的平面或曲面均可进行处理，既可用于表面强化，也可用于表面修补。

3 热喷涂技术效果

我公司脱墨车间的螺旋挤浆机主轴采用富乐泵喷涂技术，超音速喷涂NiCr-Cr3C2作抗积瘤涂层，见图1、图2。

图1 螺旋挤浆机螺旋主轴

该涂层含Cr、Ni、B等合金成分或陶瓷成分，硬度值≥HRC65，结合强度≥55MPa 相对耐磨性为常用3Cr13的10倍以上，为低碳钢20G的20倍以

图2 螺旋挤浆机设备总图

上。螺旋挤浆机主轴长7 000 mm，工作轴径1 500 mm，介质为pH 7.8左右的纸浆料。使用喷涂结果证明：使用中每1个月检查一次，连续8个月并无发现喷涂层磨损。可见达到预期且超过预期效果。

4 结束语

热喷涂技术在修补各种轴内、辊内以及螺旋等占全部喷涂部件比例十分高。其效果出众，在节约能源、降低成本等方面取得了极显著的技术经济效果。

中国造纸业进入“四大天王”时代

2012年“中国主营收入20强造纸企业排行榜”显示：20强企业2012年纸和纸板总产量约为3 906 万t，比2011年20强总产量增长了11.3%，总营业收入达2 567亿元，相比2011年20强总营业收入涨幅为14.8%，产量和营收的增幅都要明显高于行业的整体增幅（2012年全国纸和纸板产量增幅为3.22%，营收增幅为6.87%）；同时20强企业在产量和营收方面占全国的比例也较上年有明显提高。

“龙头现象”同样也是此次20强排行榜最大的特点：排名前四位企业的主营业务收入均突破了300亿大关，不仅与上年有了大幅增长，而且再次拉大了与其后企业的距离，构成了明显的榜首方阵。4家企业的营收之和占20强企业合计的57%，产量之和占20强企业合计的51%，堪称“20强”中的“四大天王”。

这些现象表明，在中国造纸工业从快速成长期步入成熟期，从数量主导型转向质量效益型的转型年代，伴随而来的将是产业集中度的大幅提升，产业整合速度的大大加快，龙头企业对于整个行业发展所产生的“领头龙效应”将越来越明显。如何通过积极的调整与转型，理性的投资与整合，主动的创新和变革，或将决定企业能否在愈趋复杂的商业环境中确立新的竞争优势，拓展增长空间，实现可持续发展。

上海发布20条率先试水国资改革

备受瞩目的《关于进一步深化上海国资促进企业发展的意见》在上海国资改革工作会议上正式公布，从国资管理、国资布局、国有企业分别确立了目标，也标志着备受瞩目的上海国资改革迈出了实质性一步。此次上海公布的国企改革共包括20条意见，涉及国企分类监管、国资流动平台搭建、股权激励扩容等细则。由于“20条”明显沿袭了三中全会改革目标的相关精神，再加上此前自贸区、试点延迟退休等试点，上海正成为中国深化体制改革的“试验田”，已毋庸置疑。