CN102212772A - 高压清洗机柱塞热喷涂陶瓷涂层的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压清洗机柱塞热喷涂陶瓷涂层的制备方法，其应用的等离子喷涂陶瓷涂层，具有高硬度，高化学惰性，耐高温好的特点。在540°以下硬度不下降；表面摩擦系数低，对摩擦副具有减磨的作用；耐腐蚀性能好，能适应各种腐蚀性条件，非常合适高压清洗机柱塞的应用。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷涂层的制备方法，尤其是一种高压清洗机柱塞陶瓷涂层的制备方法。
背景技术
目前高压清洗机柱塞为了适应高压、高耐磨的工作环境，一般是通过热处理或镀硬铬的方法，但效果不理想。主要原因：1.耐磨性能不够。在高压高速摩擦条件下，柱塞表面会产生比较大的摩擦热，表面温度会升高至300℃以上，热处理或镀硬铬的表面硬度很快下降，耐磨性能衰退很快。2.耐腐蚀性能不理想。水泵输送的液料通常会含有一些酸性或碱性的化学腐蚀物质，对柱塞表面会形成长期的腐蚀磨损。
发明内容
本发明是为了解决高压清洗机柱塞在高水压的情况下的耐磨密封的问题，提供一种高压清洗机柱塞热喷涂陶瓷涂层的制备方法，柱塞涂层具有高耐磨、耐腐蚀、低摩擦系数的特点。
本发明的技术方案：高压清洗机柱塞热喷涂陶瓷涂层的制备方法，包括以下步骤：
①将柱塞基体涂层区部分下切，预留出0.15-0.25mm厚度，并且涂层区边缘与非涂层区的连接部位切成45度倒角；
②将柱塞基体经有机溶剂除油处理，然后烘烤处理，并用棕刚玉砂进行喷砂，非涂层区用夹具保护；
③将柱塞基体经预热至100℃，喷涂一层镍铝自粘接粉末，厚度0.03-0.05mm；
④使用等离子喷涂陶瓷涂层，喷涂电流600-700A，喷涂电压70-80V，送料速率40-60g/min，涂层厚度为0.35-0.4mm；
⑤使用微晶石蜡封孔剂对涂层进行封孔，封孔温度95℃；
⑥用无心磨床对柱塞涂层进行磨加工，磨加工分粗磨、精磨和抛光三道工序。
作为优选，棕刚玉砂喷砂的喷砂压力5kg，喷砂距离15cm，喷砂角度80°。
作为优选，粗磨、精磨和抛光使用的金刚砂轮分别为120目、800目、2500目金刚砂轮。
作为优选，磨加工将柱塞涂层磨削掉0.15-0.2mm的厚度。
本发明应用的等离子喷涂陶瓷涂层，具有高硬度，高化学惰性，耐高温好的特点；在540°以下硬度不下降；表面摩擦系数低，对摩擦副具有减磨的作用；耐腐蚀性能好，能适应各种腐蚀性条件，非常合适高压清洗机柱塞的应用。
具体实施方式
实施例1：
高压清洗机柱塞热喷涂陶瓷涂层的制备方法，包括以下步骤：
①将柱塞基体涂层区部分下切，预留出0.15mm厚度，并且涂层区边缘与非涂层区的连接部位切成45度倒角；即将柱塞基体需要涂层的部分切削出0.15mm的厚度用来涂层，并且切削的时候，涂层区边缘与非涂层区的连接部位切成45度倒角。因为我们发现原先下切的时候，为了加工方便，都是直接90度垂直切削，但是这种方式做出来的柱塞其涂层区与非涂层区的结合度不好，涂层容易在边缘处磨损，将边缘处切成45度倒角后，涂层与非涂层之间有个缓冲过渡的状态，这样两种不同的材料之间的结合度较好；
②将柱塞基体经有机溶剂除油处理，然后烘烤处理，并用棕刚玉砂进行喷砂，喷砂压力5kg，喷砂距离15cm，喷砂角度80°，非涂层区用夹具保护；这是对涂层区进行预处理，喷砂后柱塞基体表面粗化均匀，使得后面的热喷涂效果更好；
③将柱塞基体经预热至100℃，喷涂一层镍铝自粘接粉末，厚度0.03-0.05mm；喷涂镍铝粉末起到增加结合力、防腐蚀的功能，使得后面的陶瓷涂层与柱塞基体结合的更好；
④使用等离子喷涂陶瓷涂层，喷涂电流600-700A，喷涂电压70-80V，送料速率40-60g/min，涂层厚度为0.35mm；
⑤使用微晶石蜡封孔剂对涂层进行封孔，封孔温度95℃；封孔就是在涂层上再涂上一层封孔剂，封孔剂渗透到涂层里面，将涂层粉末的空隙封住，使涂层的耐磨效果更好；
⑥用无心磨床对柱塞涂层进行磨加工，磨加工分粗磨、精磨和抛光三道工序，粗磨、精磨和抛光使用的金刚砂轮分别为120目、800目、2500目金刚砂轮；磨加工将柱塞涂层磨削掉0.2mm的厚度。磨加工后涂层的摩擦系数减小，减低了摩擦热的产生。
最后得到的柱塞涂层经测定表面粗糙度为Ra：0.05μm，表面硬度为HV0.3850-1000kgf/mm2，经过长时间的高压摩擦使用后，其表面硬度不降低；而一般镀铬的柱塞的表面硬度为HV0.3 700-800kgf/mm2，使用一段时间后，其表面硬度衰退很快。
实施例2：
高压清洗机柱塞热喷涂陶瓷涂层的制备方法，包括以下步骤：
①将柱塞基体涂层区部分下切，预留出0.25mm厚度，并且涂层区边缘与非涂层区的连接部位切成45度倒角；
②将柱塞基体经有机溶剂除油处理，然后烘烤处理，并棕刚玉砂进行喷砂，喷砂压力5kg，喷砂距离15cm，喷砂角度80°，非涂层区用夹具保护；
③将柱塞基体经预热至100℃，喷涂一层镍铝自粘接粉末，厚度0.03-0.05mm；
④使用等离子喷涂陶瓷涂层，喷涂电流600-700A，喷涂电压70-80V，送料速率40-60g/min，涂层厚度为0.4mm；
⑤使用微晶石蜡封孔剂对涂层进行封孔，封孔温度95℃；
⑥用无心磨床对柱塞涂层进行磨加工，磨加工分粗磨、精磨和抛光三道工序，粗磨、精磨和抛光使用的金刚砂轮分别为120目、800目、2500目金刚砂轮；磨加工将柱塞涂层磨削掉0.15mm的厚度。
Claims (4)
1.高压清洗机柱塞热喷涂陶瓷涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
①将柱塞基体涂层区部分下切，预留出0.15-0.25mm厚度，并且涂层区边缘与非涂层区的连接部位切成45度倒角；
②将柱塞基体经有机溶剂除油处理，然后烘烤处理，并用棕刚玉砂进行喷砂，非涂层区用夹具保护；
③将柱塞基体经预热至100℃，喷涂一层镍铝自粘接粉末，厚度0.03-0.05mm；
④使用等离子喷涂陶瓷涂层，喷涂电流600-700A，喷涂电压70-80V，送料速率40-60g/min，涂层厚度为0.35-0.4mm；
⑤使用微晶石蜡封孔剂对涂层进行封孔，封孔温度95℃；
⑥用无心磨床对柱塞涂层进行磨加工，磨加工分粗磨、精磨和抛光三道工序。
2.根据权利要求1所述的高压清洗机柱塞热喷涂陶瓷涂层的制备方法，其特征在于，用棕刚玉砂喷砂的喷砂压力5kg，喷砂距离15cm，喷砂角度80°。
3.根据权利要求1或2所述的高压清洗机柱塞热喷涂陶瓷涂层的制备方法，其特征在于，粗磨、精磨和抛光使用的金刚砂轮分别为120目、800目、2500目金刚砂轮。
4.根据权利要求3所述的高压清洗机柱塞热喷涂陶瓷涂层的制备方法，其特征在于，磨加工将柱塞涂层磨削掉0.15-0.2mm的厚度。
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