典型液压零部件防盐雾设计与试验研究.pdf

Hydraulics Pneumatics &Seals/No08.2015
doi:10.3969/-issn.1008-0813.2015.08.001
典型液压零部件防盐雾设计与试验研究
周黎,高亚东,刘学慧,李敏,刘洪波
(北京航天发射技术研究所,100076北京)
摘要:海南沿海的盐雾腐蚀环境非常恶劣,且当地的亚热带海洋性气候给液压系统提出了更高的防盐雾要求。该文对典型液压零
部件的耐盐雾能力进行研究,并结合盐雾试验,总结得出防盐雾的方法,应用于实际产品中
关键词:盐雾腐蚀;液压系统;方法;实际产品
中图分类号:TH137.5文献标志码:A
文章编号:1008-0813(2015)08-0001-03
The Design and Experimental Research on Salt Spray Protection for
Typical Hydraulic Parts
ZHOU Li, GAO Ya-dong, LIU Xue-hui, LI Min, LIU Hong-bo
(Beijing Institute of Space Launch Technology, Beijing 100076, China)
Abstract: The salt fog corrosion of Hainan coastal environment is very rigours, and the local subtropics oceanic climate is a challenge for
hydraulic system. This paper makes a research on the resistance to the salt fog of typical piece part in hydraulic system. According to The
Salt Fog Test, the methods are proposed to improve the salt fog resistance and applied to the actual products
Key words: the salt fog corrosion; hydraulic system; methods; the actual products
0前言
的使用特点和应用场合。盐雾腐蚀,是指金属(Me)和
海南沿海处于高温、高湿、高盐雾的大气环境中,
周围的盐雾大气环境发生化学或电化学反应而产生的
全年平均温度为25℃,年平均相对湿度86%,大气氯离一种破坏性侵蚀,其本质就是金属本身失去电子变成
子沉降量的年平均值达到O.01(100m2d)(见图阳离子的过程。
1),大气盐雾腐蚀环境非常严酷。
当盐雾的微粒沉降附着在材料的表面上,便迅速
吸潮溶解成氯化物的水溶液,在一定的温湿度条件下,
0.05
8004
这种氯化物水溶液或离解后的氯离子,通过漆膜、镀层
或其他材料的微孔而渗入到材料体系内部,从而引起
二,E
o0.03
材料的老化或金属的腐蚀。
NaCI-→Nat+CI
0
23456789101112
2ME+2CI +20H-+ Me(OH)
月份
1.2盐雾腐蚀对液压系统的危害
图1海南沿海的大气氯离子沉降量变化
1)典型液压系统零部件
据统计,处于这样的盐雾腐蚀的海洋大气环境中,
典型液压系统主要由接头类(接头、螺塞、外套螺
液压系统的失效故障率是正常条件下30倍以上。为了母、球头)、阀件类(电磁阀、阀块)、液压缸(活塞杆)、板
给液压系统的环境适应性设计提供设计依据,本文对管类(液压管路、紧固件等)等几部分组成,详见图2。
典型液压零部件的耐盐雾能力进行研究,并结合盐雾
试验,总结得出防盐雾的措施
接头类
1盐雾腐蚀的机理和危害性
阀件类
1.1腐蚀的机理
典型液
液压系统各零部件大部分属于金属件,有着不同
活塞杆
收稿日期:2015-04-10
板管类
作者简介:周黎(1984-),男,湖南省罗人,工程师,硕土,主要从事液
压系统及元件设计
图2典型液压系统零部件
液压气动与骝封/2015年第08拥
2)腐蚀的危害性
品进行试验。根据工程经验和产品使用条件,最终确
液压系统受到腐蚀,会引起以下几大方面的危害:定了以下原则:对试件制备着重选取对盐雾环境敏感、
(1)结构强度变弱。液压系统的结构件一旦受到且被盐雾腐蚀后功能、性能受影响的部位,制备与该部
盐雾的腐蚀,会对其强度产生影响。如紧固液压管路位材料、制造工艺和表面处理相同的试件,代替产品进
的管夹和螺钉受到腐蚀,管路的安装就会出现松动。行试验验证。试验件入箱和出箱如图5~图6。
液压系统工作时,在压力冲击下,管路的振动会使得接
头等连接件振松,会导致液压系统常见的漏油现象,并
带来异常声响。严重的情况下,振动的加剧还可能导
致管路的破损,使得液压系统无法正常工作。
(2)引起液压元件的卡滯,如图3。液压系统零部
件受到盐雾的腐蚀,会产生铁锈、镀层脱落颗粒等多余
物。多余物进入到液压工作介质中,会堵塞阀件类相
对运动部件之间的配合间隙以及其他节流小孔等,引
图5入箱图
图6出箱图
起阀件卡滞,使其不能正常运行。如果腐蚀严重,会导2.2试验结果
致整个液压系统处于瘫痪状态。
采用对比试验,各类试件的具体种类、选材、表面
工艺及试验结果如表1~表4所示,其中活塞杆试件试
验前后对比见图7。
表1接头类试件
编号名称材料
表面工艺锈蚀面积百分比
1#接头钢45
无
100%
图3腐蚀的阀件
22#接头钢45
25%
化学镀镍
3螺塞
钢45
(3)加剧系统的磨损。液压缸的活塞杆受到腐蚀,
43#接头1Cr17Ni2表面粗糙10%
表面的粗糙度会降低,在伸缩过程中,从而加速内部密
54#接头1Cr17Ni2表面光滑0%
封结构的磨损,使得密封失效,引起泄漏等异常现象。
外套螺母1Cr18Ni9T无
上面提到的多余物,很大程度上会引起阀件、油泵的磨
75#球头1Cr18N9T无
损,大大降低它们的使用寿命。
6#接头2Cr13
无
45%
2零件防盐雾试验设计
表2阀件类试件
2.1试验设计
编号名称材料表面工艺锈蚀面积百分比
为考核液压产品和材料在盐雾腐蚀气体环境条件11#电磁阀铸铁涂覆底中面漆涂漆面为0:其余面为80%
下的腐蚀情况,优化材料选型和产品设计,对典型液压22#电磁阀铸铁涂覆面漆同上
零部件按照国军标(CJB150.11A-2009)进行了100小3阀块样件钢45化学镀镍3%
时的循环盐雾试验(24h喷雾-24h干燥-一h稳定-24h喷
雾-24h干燥一2h稳定),见图4。
表3活塞杆试件
24h
编号名称材料表面工艺
锈蚀面积
喷雾
百分比
11#活塞杆
Ep?Cr40~60hd(单层镀铬)10%
2h
22#活塞杆
Ep?Cr20~300,再Ep