日本CKD气缸缸套、活塞杆处理工艺

日本CKD气缸缸套、活塞杆处理工艺
日本CKD气缸活塞压缩机的缸套、活塞杆分别与活塞环、填料环等构成摩擦副，在研究各种密封环的同时，还要提高相对应缸套、活塞杆的，保证摩擦副之间良好的润滑状况。缸套、活塞杆在一段时间后，都会发生不同程度的磨损，一方面会导致气体泄漏，影响压力与气量；另一方面，由于磨损情况不均匀，导致相对应密封环在工作时受到额外的作用力，导致密封环过早断裂损坏。此外，据相关报道，缸套、活塞杆疲劳断裂在压缩机安全事故所占比例一直居高不下，主要原因集中于原材料杂质多、相在基体中分布不均匀、铸造和热处理工艺不恰当等。新型铸造工艺改善材料组织与。
    日本CKD气缸活塞杆传统铸造工艺容易产生气孔、砂眼、夹渣、缩松等缺陷，这些缺陷在长期高速、高载荷工况成为疲劳裂纹的裂纹源。采用新型铸造工艺-垂直上引连续铸造方法氮氢压缩机缸套，获得了细密的铸态组织，材料共晶团体积仅有传统工艺的1/8~1/10，而晶界面积增加了4倍以上，从而显著提高材料，具有高致密、*、强韧兼备的特点。通过实际后表明，缸套寿命提高了一倍以上。优化热处理工艺。通过适当的热处理工艺可以优化材料显微组织，控制相形状和组成，达到提高材料的目的。目前，内主要压缩机厂缸套、活塞杆制造中常用的热处理工艺为正火调质-去应力退火-氮化，经过大量实验，根据产品材料确定了比较成熟的热处理工艺。但传统热处理也存在着各种缺陷，比如活塞杆在传统调质热处理工艺中容易出现弯曲变形、脆性裂纹、放电融化等致使活塞杆报废的情况；氮化处理后虽然材料整体提高了硬度，但硬度分布不均匀，使缸套与活塞环、填料环与活塞杆之间刚性接触增大，加速磨损。对此，有人采用了不同工艺对缸套、活塞杆进行处理，取得了很好。
    为了提高日本CKD气缸活塞杆的抗磨损能力、延长寿命，用激光表面淬火工艺替代传统热处理工艺。试验，采用激光表面淬火工艺可以*消除活塞杆变形及硬化不均匀现象，并且比传统热处理的硬度高15%~20%，Z高硬度可达到60HRC，淬透层可达0.1~2.5 mm。舒炳生[11]等对高压空压机气缸缸套内表面激光淬火与传热处理对比发现，经过激光淬火后大大提高了缸套的耐磨性、抗疲劳、耐腐蚀、抗氧化等，硬度高达1024HV，寿命增加3~4倍。
    日本CKD气缸活塞杆由于大多数压缩机主要应用在汽、柴油的加氢精制、催化等设备装置上，相关的压缩气体具有不同程度的腐蚀性，因此在一定工况下，需要缸套、活塞杆具有良好耐磨性的同时也具备出色的抗腐蚀。邱大伟[12]等将QPQ盐浴复合处理技术应用在压缩机活塞杆上，利用不同性质的熔融盐液后进行处理，使多种元素同时渗入金属表面，形成由集中合物组成的复合深层，使活塞杆表面得到强化改性，从而提高了耐磨性抗腐蚀。利用等离子喷涂技术对活塞杆摩擦面进行陶瓷硬化处理工艺，大大简化了活塞杆原有工序，缩短了周期，避免了传统工艺出现的变形等缺点，制备的陶瓷涂层活塞杆表面硬度为HRC60，结合强度35 MPa，有效涂层厚度为0.3 mm。同时，40%TiO2-Al2O3涂层能显著提高其抗腐蚀，经过用户实际对比发现，寿命提高了2倍。