CN101550526A - 用粉末材料直接进行电爆炸喷涂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明所设计的用粉末材料直接进行电爆炸喷涂的方法，是将粉末材料附着于金属爆炸材料上，然后利用充电电容器将高密度电能以冲击大电流的形式向导电的金属爆炸材料放电，使得金属爆炸材料与粉末材料一起融化爆炸后，形成混合的微粒射流，射向基体形成涂层。得到的金属基复合材料涂层由有粘结作用的金属和粉末材料复合而成，而非传统的各种不同材料形成的分层结构。涂层致密、颗粒细、空隙率低，结合强度高，磨损过程中不易出现传统喷涂涂层常见的剥层磨损。在金属爆炸材料上的粉末材料一般为硬质颗粒，增加了涂层的抗磨性，而金属爆炸材料喷涂而成的金属机体较软，能承受一定的塑性变形，与硬质颗粒相结合好具有较好的“软基体十硬质相”特征。

Description

用粉末材料直接进行电爆炸喷涂的方法
技术领域
本发明涉及一种喷涂方法，特别是一种电爆炸喷涂方法。
背景技术
现有技术中电爆炸喷涂具有以下优点：1、.喷涂层的结合强度高，空隙率低，涂层组织不是传统的分层结构，而是一个整体。2、同样成分的涂层，爆炸喷涂形成的涂层硬度高于其他方法形成的涂层。3、喷涂过程在瞬时完成，即使在大气中进行，涂层的氧化也很少。但是电爆炸喷涂由于其方法的局限性，用来做爆炸喷涂的前提条件是爆炸材料必须是导电材料，而且必须是可做成片形或丝形的材料，这样就限制了爆炸喷涂的应用，使得一些非导电材料无法使用电爆炸喷涂的方法进行喷涂。同时金属电爆炸材料由于其金属的本身材料的特性所限制，在耐磨性耐冲蚀性发面表现较差。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种能将导电性能低以及非导电材料粉末通过电爆炸进行喷涂，从而提高涂层性能的用粉末材料直接进行电爆炸喷涂的方法及其使用的材料。
为了达到上述目的，本发明所设计的用粉末材料直接进行电爆炸喷涂的方法，是将粉末材料附着于金属爆炸材料上，然后利用充电电容器将高密度电能以冲击大电流的形式向导电的金属爆炸材料放电，使得金属爆炸材料与粉末材料一起融化爆炸后，形成混合的微粒射流，射向基体形成涂层。所述的粉末材料通过胶水粘结在金属爆炸材料上并充分晾干后，再进行放电爆炸的。为了达到更好的喷涂效果，在电爆炸喷涂之前，对被喷涂的基体表面进行喷砂处理。
本发明所设计的应用于用粉末材料直接进行电爆炸喷涂的方法的电爆炸喷涂材料，它主要包括金属基材，在金属基材上通过黏胶物附着有粉末材料。所述的金属基材为片材结构或丝状结构或网状结构的。所述的粉末材料可以是硬质合金粉或者陶瓷粉或者前述两者的混合物。
本发明所设计的用粉末材料直接进行电爆炸喷涂的方法而得到的金属基复合材料涂层，所述的涂层由有粘结作用的金属材料和粉末材料相复合而成。其中粉末材料为硬质合金颗粒或陶瓷粉末。
本发明所得到的用粉末材料直接进行电爆炸喷涂的方法，涂层由有粘结作用的金属和粉末材料复合而成，而非传统的各种不同材料形成的分层结构。涂层致密、颗粒细、空隙率低，结合强度高，磨损过程中不易出现传统喷涂涂层常见的剥层磨损。在金属爆炸材料上的粉末材料一般为硬质颗粒，增加了涂层的抗磨性，而金属爆炸材料喷涂而成的金属机体较软，能承受一定的塑性变形，与硬质颗粒相结合好具有较好的“软基体十硬质相”特征；同时涂层与基体之间结合也较好；这些都有利于提高涂层的耐磨性、耐冲蚀的性能。其通过不同形状结构的金属基材与粉末材料结合，能自如的调整金属材料和粉末材料之间的比例，从而达到最佳的喷涂效果。再者，本发明把不导电粉末材料粘结到金属片上，把原先只局限在只能喷涂导电材料的电热爆炸喷涂方法得以拓展，实现了对不导电材料的喷涂，这对电热爆炸喷涂向多功能涂层发展奠定了基础。
附图说明
图1为本发明实施例1的原理图。
图2为本发明实施例1的喷腔结构图。
图3为本发明实施例1的电爆炸喷涂材料结构示意图。
图4为本发明实施例1的金属基复合材料涂层结构示意图。
图5为本发明实施例2的电爆炸喷涂材料结构示意图。
1.变压器2.整流硅堆3.限流电阻4.三电极开关5.开关触发按钮6.喷腔7.脉冲电容器8.电极9.靠板10.金属爆炸材料11.颗粒12.基体13.金属基材14.粉末材料15.金属材料16.涂层
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明专利作进一步的描述。
实施例1
如图1、图2所示，本实施例描述的用粉末材料直接进行电爆炸喷涂的方法，其喷涂设备主要由变压器1、三电极开关4、喷腔6、脉冲电容器7以及含有金属爆炸材料10组成。首先在一定规格的金属爆炸材料10的一面上用胶水粘贴粉末材料14，该粉末材料14为硬质合金粉末，并充分晾干，做成金属爆炸材料10如图3所示；然后给需要喷涂的基体12表面做喷砂处理，准备好基体12；接着把晾干后粘结有粉末材料14的金属爆炸材料10置于喷腔6的两个电极8之间，并且让粘有粉末材料14的一面朝向喷口；然后给脉冲电容器7充入一定的电能，导通三电机开关5，这样就会在金属爆炸材料10上产生瞬间冲击大电流，强大的电流使金属爆炸材料10瞬间加热、熔化、部分气化，爆炸，产生含有大量熔融微粒群的高温高压气流，金属爆炸材料10上的粉末材料14也随之被加热、加速随同气流一起由喷腔6喷出，这股混有粉末材料14的熔融微粒群高速撞击基体12表面，快速冷却，进而形成如图4所示的金属基复合材料涂层16，它由有粘结作用的金属材料15和粉末材料相复合而成。其中涂层内的颗粒11即为所述的粉末材料14，即硬质合金粉末。
实施例2
如图5所示，本实施例描述的用于用粉末材料直接进行电爆炸喷涂的方法的电爆炸喷涂材料，它主要包括金属基材13，在金属基材13上通过黏胶物附着有粉末材料14。所述的金属基材13为丝状结构。所述的粉末材料14是陶瓷粉。

Claims (8)

1.一种用粉末材料直接进行电爆炸喷涂的方法，其特征是将粉末材料附着于金属爆炸材料上，然后利用充电电容器将高密度电能以冲击大电流的形式向导电的金属爆炸材料放电，使得金属爆炸材料与粉末材料一起融化爆炸后，形成混合的微粒射流，射向基体形成涂层。
2.根据权利要求1所述的用粉末材料直接进行电爆炸喷涂的方法，其特征是所述的粉末材料通过胶水粘结在金属爆炸材料上并充分晾干后，再进行放电爆炸的。
3.根据权利要求1或2所述的用粉末材料直接进行电爆炸喷涂的方法，其特征是在电爆炸喷涂之前，对被喷涂的基体表面进行喷砂处理。
4.一种应用于如权利要求1所述用粉末材料直接进行电爆炸喷涂的方法的电爆炸喷涂材料，它主要包括金属基材，其特征是在金属基材上通过黏胶物附着有粉末材料。
5.根据权利要求4所述的电爆炸喷涂材料，其特征是所述的金属基材为片材结构或丝状结构或网状结构的。
6.根据权利要求4或5所述的电爆炸喷涂材料，其特征是所述的粉末材料为硬质合金粉或者陶瓷粉或者前述两者的混合物。
7.一种由权利要求1所述的用粉末材料直接进行电爆炸喷涂的方法而得到的金属基复合材料涂层，其特征是所述的涂层由有粘结作用的金属材料和粉末材料相复合而成。
8.根据权利要求7所述的金属基复合材料涂层，其特征是所述的粉末材料为硬质合金粉末或陶瓷粉末。
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