螺旋軸噴涂氧化鋁陶瓷涂層在使用過程中會遇到什么問題?
信息摘要:螺旋軸噴涂氧化鋁陶瓷涂層后,在實(shí)際工況運(yùn)行中會因材料特性、加工工藝、使用環(huán)境等因素出現(xiàn)各類問題,影響設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。涂層與基體結(jié)合界面易出現(xiàn)脫落、起皮狀況,氧化鋁陶瓷涂層硬度較高,自身脆性較強(qiáng),若噴涂前基體表面處理不到位,粗糙度未達(dá)到適配標(biāo)準(zhǔn),涂層與螺旋軸基體的結(jié)合力會不足。設(shè)備運(yùn)行時螺旋軸持續(xù)承受扭轉(zhuǎn)、沖擊載荷,涂層在反復(fù)應(yīng)力作用下,局部位置易出現(xiàn)翹起、脫落,脫落的涂層碎片進(jìn)入輸送介質(zhì)中,還會對物料造成污染,同時露出的基體部位會快速出現(xiàn)磨損、腐蝕,縮短螺旋軸整體使用壽命
螺旋軸噴涂氧化鋁陶瓷涂層后,在實(shí)際工況運(yùn)行中會因材料特性、加工工藝、使用環(huán)境等因素出現(xiàn)各類問題,影響設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。涂層與基體結(jié)合界面易出現(xiàn)脫落、起皮狀況,氧化鋁陶瓷涂層硬度較高,自身脆性較強(qiáng),若噴涂前基體表面處理不到位,粗糙度未達(dá)到適配標(biāo)準(zhǔn),涂層與螺旋軸基體的結(jié)合力會不足。設(shè)備運(yùn)行時螺旋軸持續(xù)承受扭轉(zhuǎn)、沖擊載荷,涂層在反復(fù)應(yīng)力作用下,局部位置易出現(xiàn)翹起、脫落,脫落的涂層碎片進(jìn)入輸送介質(zhì)中,還會對物料造成污染,同時露出的基體部位會快速出現(xiàn)磨損、腐蝕,縮短螺旋軸整體使用壽命。
涂層表面易產(chǎn)生裂紋、破損現(xiàn)象。氧化鋁陶瓷涂層在噴涂成型過程中,內(nèi)部會殘留一定內(nèi)應(yīng)力,螺旋軸工作時需承受交變載荷與溫度變化,應(yīng)力釋放過程中涂層表面易出現(xiàn)細(xì)微裂紋。若輸送介質(zhì)中含有硬質(zhì)顆粒,顆粒與涂層高速摩擦、撞擊,會讓裂紋逐步擴(kuò)展,終形成大面積破損。部分工況下介質(zhì)具有腐蝕性,腐蝕性介質(zhì)會順著裂紋滲透至涂層內(nèi)部,破壞涂層結(jié)構(gòu),加劇裂紋擴(kuò)展速度,同時螺旋軸轉(zhuǎn)動時的離心力也會對破損部位產(chǎn)生拉扯作用,使涂層破損范圍持續(xù)擴(kuò)大。
涂層磨損速率不均,局部位置損耗較快。螺旋軸不同部位的受力與物料接觸頻率存在差異,螺旋葉片邊緣、軸體端部等位置與物料接觸頻繁,且承受的摩擦力、沖擊力更大,這些部位的氧化鋁陶瓷涂層磨損速度會明顯高于其他區(qū)域。若輸送的介質(zhì)硬度較高,或含有棱角狀顆粒,會進(jìn)一步加快局部涂層損耗,導(dǎo)致螺旋軸表面涂層厚度不均,影響物料輸送的流暢性,嚴(yán)重時還會出現(xiàn)物料卡滯、堆積的情況,增加設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷。
涂層易受溫度影響出現(xiàn)性能變化。部分工作場景下環(huán)境溫度存在波動,氧化鋁陶瓷涂層的 熱膨脹系數(shù)與螺旋軸基體材料存在差異,溫度升降過程中,二者膨脹與收縮幅度不同,會在結(jié)合界面產(chǎn)生熱應(yīng)力。長期處于溫度變化環(huán)境中,熱應(yīng)力反復(fù)作用會降低涂層結(jié)合強(qiáng)度,嚴(yán)重時引發(fā)涂層開裂、脫落。若工作溫度超出涂層適配范圍,還可能導(dǎo)致涂層內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,降低自身耐磨、耐腐蝕能力,無法持續(xù)發(fā)揮防護(hù)作用。
涂層修復(fù)難度較大,維護(hù)成本較高。當(dāng)涂層出現(xiàn)局部脫落、破損后,難以進(jìn)行簡單修補(bǔ)處理,若要恢復(fù)防護(hù)效果,通常需清除原有破損涂層,重新進(jìn)行表面處理與噴涂作業(yè),修復(fù)工序較為繁瑣。且氧化鋁陶瓷涂層硬度較高,清除過程易對基體造成損傷,修復(fù)后的涂層與原有涂層銜接處易出現(xiàn)結(jié)合不緊密的問題,再次運(yùn)行時仍易出現(xiàn)故障。同時專業(yè)的噴涂修復(fù)設(shè)備與技術(shù)要求較高,會增加設(shè)備維護(hù)的時間與經(jīng)濟(jì)成本,影響生產(chǎn)線的連續(xù)作業(yè)。
涂層施工缺陷在使用中逐步顯現(xiàn),影響運(yùn)行穩(wěn)定性。若噴涂過程中工藝參數(shù)控制不當(dāng),涂層內(nèi)部會存在氣孔、夾雜等缺陷,初期使用時問題不明顯,長期運(yùn)行后,介質(zhì)會滲入氣孔內(nèi)部,在壓力與載荷作用下,氣孔部位易出現(xiàn)鼓包、破裂。此外,涂層厚度控制不均,過厚部位內(nèi)應(yīng)力集中,過薄部位防護(hù)能力不足,均會在使用過程中引發(fā)各類故障,導(dǎo)致螺旋軸運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)定,需頻繁停機(jī)檢查,降低設(shè)備工作效率