液压油缸镶铝合金内衬技术 本发明液压油缸镶铝合金内衬技术属机械设计、制造和金属材料加工以及多金属内表面电化学处理的范畴，主要用于煤矿支护设备中单体液压支柱、液压支架和综合采煤机中液压油缸的产品生产和修复。也可用于矿山、冶金、石油、化工、汽车、工程、农机行业的液压油缸系统。
目前国内广泛使用的DZ型单体液压支柱油缸，由于井下工作环境恶劣，使用1-2年后油缸内表面的镀铜层就会出现局部麻点、剥落，导致漏液，从而使液压支柱油缸失效或报废。从金属腐蚀机理分析，出现麻点、剥落的主要原因是：镀铜层的电极电位高于金属基体的电极电位，故先腐蚀金属基体，而后损坏镀层。 据不完全统计全国失效或报废的油缸约有150万根，如能将这些油缸修复，可为国家节约资金5-6亿元。
为解决这一问题，十余年来先后公开了多种修复技术方案，如金属粉沫涂补法，电刷镀法，尼龙喷涂法等，因性能差，质量低，不可靠，已逐步被淘汰，近几年主要使用的是镶铁皮、不锈钢套的修复方法。但这一方法仍存在如下三个缺点而难以大量推广应用。
1、成本高：需采用进口(日本、韩国)0.5-0.6mm的不锈钢薄板，价格高，并需经剪裁、卷管、对焊、滚压等较复杂的工艺过程，因此成本很高。
2、不耐磨：不锈钢本身硬度低，仅为HV120-180，因此易擦伤或拉缸而漏液使油缸失效。
3、易松动：由于不锈钢弹性较大，经滚压后易回弹，因此不易和油缸内壁巾合紧密，易松动失效。
因此目前国内急需一种成本低，寿命长、性能好的单体液压支柱油缸修复技术。
本发明液压油缸镶铝合金内衬技术目的在于公开一种集机械设计为一体的成本低、寿命长、性能好的单体液压支柱液压油缸修复技术方案。本发明液压油缸镶铝合金衬技术，其特征在于是一种集机械设计、机械制造、金属材料表面电化学处理为一体地综合性成套技术方案，包括：
I、材料的设计与选择
按照不同尺寸的油缸，选择不同型号的铝合金成型薄管，其组分含量为(重量百分比)：铝(96-98)，镁(0.1-1.2)，硅(0.2-1.0)，铁(0.4-0.8)，其余为铜、锌、钛、锰、钒共计(0.1-0.4)。
II、硬化液的配制
硬化液组分为：蒸馏水+硫酸+草酸
硬化液配比为(按重量百分比计)：蒸馏水(55-98)，硫酸(1-40)，
草酸(0.2-5)
硬化参数：工作电压 5-30V
电流密度 0.5-5A/dm2
硬化时间 0.5-10h
硬化温度 -20至+30℃
III、工艺流程
a、将报废的油缸首先进行校正，使不直度小于0.60mm；
b、然后在车床上车油缸架口，两端按图纸要求导角；
c、在深孔镗床上粗镗内径，粗糙度为
d、将选择成型的铝合金薄管插入油缸内，并铆边；
e、在深孔镗床上滚压成型，使铝合金薄管与油缸内壁紧密牢固地结合，铝合金薄管压延后的壁厚为0.5-1.5mm；
f、去毛刺，水清洗；
g、在10％的NaOH水溶液中活化，温度20至+30℃，活化时间3秒-1.5分钟；
h、在预先配制好的硬化液中进行铝合金表面电化学处理，硬化条件及参数为：直流电源电压5-30V，电流密度：0.5-5A/dm2，硬化时间0.5-10h，硬化温度：-20--+30℃；
而后用水清洗即可完成。
本发明液压油缸镶铝合金内衬技术，可将已经失效或报废的油缸修复，由于铝合金内衬的电极电位低于原油缸基体，因而首先保护了油缸基体。而经过硬化处理的铝合金表面形成一层性能稳定的抗腐蚀层，在乳化液中和含微量酸、硷、盐介质的水溶液中浸泡360天未出现腐蚀现象，经矿井下试用二年也无任何腐蚀现象。
同时经硬化处理的铝合金内衬表面硬度达到HV350-450，原不锈钢内衬的硬度为HV120-180，经国家煤矿支护设备质量检验中心，在油缸上腔加500g，Ф0.2mm的煤粉，2000次重复加卸载荷磨损试验完全合格，铝合金内衬表面无擦伤和划痕，符合MT112-93标准。
另外本发明液压油缸镶铝合金内衬技术可取代现行的油缸生产中的镀铜工艺，彻底解决了油缸内壁的镀铜层出现麻点或剥落现象，大大延长了油缸的使用寿命。
综上所述，本发明不仅工艺简单，成本低，而且使用寿命长，硬度高，耐腐蚀，耐磨损，更重要的是为煤碳部发展“水柱”开辟了一条新途径，奠定了坚实的技术基础。所谓“水柱”就是以水为工作介质的单体液压支柱，现用的单体液压支柱所用工作介质为乳化液，这种乳化液排入井下造成矿井水资源的严重污染。
最佳实施例
以液压支柱油缸Ф100孔为例，列举以下三个实例说明。
实施例1
1995年6月投入霍州矿务局铝合金内衬油缸500根，1996年12月抽检5根一切正常。其内衬镶嵌及硬化工艺如下：
a、将油缸校正，不直度不大于0.60mm；
b、在车床上车油缸架口，两端导15°角，距手把体端200mm处车宽25mm，深度见圆为止；
c、在深孔镗上粗镗油缸内孔至Ф101.5+0+0.03，粗糙度
d、将成型的铝合金薄管插入油缸内并在手把体端铆15°边；铝合金成分为(重量百分比)：镁0.2-0.4，硅0.4-0.8，铁0.7，锌0.25，铬0.35，钛0.15锰0.15，其余为铝；
e、在深孔镗床上用滚压头将铝合金薄管紧压于油缸内壁上，成形后内孔为Ф100+0+0.016，粗糙度
f、去毛刺；
g、水清洗；
h、在10％的NaOH水溶液中活化5秒钟；
i、硬化，硬化液的配比为蒸馏水75％，硫酸24％，草酸1％，硬化时工作电压15V，电流密度1.5A/dm2，硬化时间2小时；
j、水清洗。
实施例2
1995年8月投入邢台矿务局镶铝合金内衬油缸300根，井下试验，1996.11抽样5根检查，正常，其工艺过程如下：
a、将油缸校正，不直度不大于0.60mm；
b、在车床上车架口，两端导15°角，距手把提端200mm处车宽25mm，深度见圆为止；
c、在深孔镗床上粗镗油缸内孔至Ф102+0+0.03，粗糙度
d、将成型的铝合金薄管插入油缸内并在手把体端铆15°边，铝合金成分为(重量百分比)：镁0.3-0.6，硅0.3-0.6，铁0.5，锌、铬、钛、钒、锰等小于0.1，其余为铝；
e、在深孔镗床上用滚压头将铝合金薄管紧压于油缸内壁上，成形后内孔为Ф100+0+0.016，粗糙度
f、去毛刺；
g、水清洗；
h、在10％的NaOH水溶液中活化3秒钟；
i、硬化，硬化液的配比为蒸馏水80％，硫酸18％，草酸2％硬化工作电压30V，电流密度2.5A/dm2硬化时间1.5小时；
j、水清洗。
实施例3
1995年12月送太原东山煤矿400根镶铝合金内衬油缸，投入井下式验，1996年12月抽检5根，正常，其工艺过程如下：
a、将油缸校正，不直度不大于0.60mm；
b、在车床上车加口，两端导15°角，距手把体端200mm处车宽25mm，深度见圆为止；
c、在深孔镗床上粗镗油缸内孔至102.5+0+0.03，粗糙度
d、将成型的铝合金薄管插入油缸内并在手把体端铆15°边，铝合金成分为(重量百分比)：镁0.4-0.8，铁小于0.35，硅0.2-0.6，铜、铬、锌钛、锰小于0.1，其余为铝；
e、在深孔镗床上用滚压头将铝合金薄管紧压于油缸内孔上，成形后内孔为Ф100+0+0.016，粗糙度为
f、去毛刺；
g、水清洗；
h、在10％的NaOH水溶液中活化20秒钟；
i、硬化，硬化液的配比为：蒸馏水85％，硫酸13％，草酸2％，硬化工作电压20V，电流密度2A/dm2，硬化时间2小时；
j、水清洗。