[发明专利]一种起重机车轮耐磨自润滑梯度涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种起重机车轮耐磨自润滑梯度涂层的制备方法，包括：一、三氧化钼粉末烘干后烧结，得到碳化钼粉末；二、制备石墨烯分散液；三、将钼的前驱体加入石墨烯分散液中，搅拌均匀后将沉淀抽滤，烘干，得到干燥粉体；四、将干燥粉体烧结，得到表面附着纳米碳化钼颗粒的改性石墨烯粉末；五、制备碳化钼/改性石墨烯混合喷涂粉末；六、采用碳化钼/改性石墨烯混合喷涂粉末对起重机车轮外缘表面进行超音速火焰喷涂。本发明制备的自润滑梯度涂层具有极高的耐磨损和自润滑性能，用于起重机车轮轮缘防护时，涂层材料显示出优异的耐磨性能和自润滑性能，能够满足起重机车轮轮缘工作环境的要求，在该领域有着良好的应用前景。

技术领域

本发明属于热喷涂处理技术领域，具体涉及一种起重机车轮耐磨自润滑梯度涂层的制备方法。

背景技术

起重机运行过程中出现的车轮磨损问题，多是由于起重机车轮啃轨问题或者是现象导致的，起重机车轮啃轨问题不仅会导致起重机车轮受到磨损伤害，而且车轮啃轨产生的磨损阻力，还会在起重机运行过程中产生一定的噪声，甚至导致起重机运行中发生脱轨等不安全问题。导致起重机生产运行过程中，车轮啃轨故障问题发生的原因主要有，起重机设备的车轮安装不合理，或者是起重机设备运行轨道安装质量不合格、起重机设备的车架发生变形、起重机设备小车轮发生啃轨故障等原因，导致起重机设备生产运行过程中，发生车轮啃轨故障问题，从而导致起重机运行中车轮出现磨损，影响起重机正常运行以及运行安全。如果在起重机生产运行过程中，发生或者是出现车轮啃轨故障现象，不仅会对于起重机设备的正常生产运行造成一定的影响，而且车轮啃轨严重时，还会造成起重机车轮出现较大的摩擦与磨损，使起重机运行过程中出现不平稳的运行状态，并且伴有噪音产生，甚至会导致起重机车轮发生运行脱轨故障，对于起重机的生产运行安全也会造成一定的影响。

起重机的大车行走轮的早期磨损的现象经常发生,车轮与轨道磨损发出刺耳的噪音,严重时会发生车轮轮缘断裂,车体跑出轨道的恶劣事故。

对磨损不平衡导致超载车轮跑偏和啃轨进而损坏和报废,损坏的部位形式和原因一般有四种：(1)轮缘磨损断裂:是由于轮缘未经淬火,硬度偏低在水平分力作用下轮缘产生变形,使得接触表面因冷作硬化呈现鳞屑状剥落。如果车轮或轨道安装调整不好就会加剧运行中的啃轨和磨损,如果铸态车轮磨损值超过轮缘厚度的35％时即触发断裂。(2)踏面磨损层状脱皮:是由于车轮硬化程度过浅,尽管进行了表面淬火处理,但车轮所承受的最大剪应力已经超过淬火硬层深度与次表层强度构成极大的梯度位差,车轮踏面出现大片的层状疲劳剥落。(3)踏面局部压碎凹陷:是由于个别铸态车轮在铸造时内部存在着疏松、缩孔或砂眼等缺陷,单位压力增大时就会出现表面凹坑、压陷而导致轮体报废。(4)轮缘早期脆性断裂:是由于个别车轮在模铸制造时,长时间处于高温,且脱氧不充分,奥化体晶粒极易粗大,加之在正火状态中冷却速度缓慢导致铁素体晶粒也明显粗大化,这种材料的车轮韧性极差,经受很小的冲击就容易发生脆性断裂。如果在铸造时混入非金属夹杂后形成破断力的应力集中,就会加速车轮的早期脆断后报废。

解决这一问题的关键是提高现有车轮轮缘的硬度,实现车轮组耐磨性抗朔变能力和抗剥离强度。随着热喷涂技术的不断发展和完善，以及应用领域的扩展，热喷涂涂层所表现的耐磨优越性在机器防护上应用越来越广泛，采用热喷涂金属涂层，陶瓷涂层，金属陶瓷复合涂层及金属间化合物涂层等工艺，能够有效的控制起重机车轮轮缘使用过程中的磨损问题，是人们所接收的一项经济，可靠的表面处理方法，有效的解决了起重机车轮轮缘防护问题。