CN102691026A - 电阻焊凸焊芯棒及在所述凸焊芯棒上喷涂耐磨层的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电阻焊凸焊芯棒及在所述凸焊芯棒上喷涂耐磨层的工艺。所述工艺先对芯棒钢质基体表面等离子喷涂镍－铝合金层；再对形成的镍－铝合金层表面等离子喷射氧化铝层。本发明通过等离子喷涂工艺在凸焊芯棒表面喷涂沉积一层氧化铝以替代原有的绝缘套，氧化铝层固化于芯棒上，不仅绝缘而且耐磨，从而可以大幅度提高使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及表面工程技术领域，具体说涉及一种在凸焊芯棒上喷涂耐磨层的工艺。
本发明还涉及一种由上述工艺喷涂而成的电阻焊凸焊芯棒。
背景技术
电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间，并施以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。凸焊是电阻焊的一种主要形式，被焊工件上有预制的凸点，凸焊时，工件被压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点。在对螺母进行凸焊时，通常需要凸焊电极芯棒对螺母进行定位，工作过程中凸焊芯棒磨损较大。由于芯棒与电极之间的结构必须是绝缘体，因此在芯棒主要为不锈钢材质的这一部分上裹有石棉或其它绝缘物质的绝缘套，以实现绝缘的目的。然而在使用过程中，绝缘套极易磨损且粘附焊渣，使得凸焊芯棒无法满足高质量焊接要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在电阻焊凸焊芯棒上喷涂耐磨层的工艺，该工艺可在凸焊芯棒的钢质表面形成绝缘耐磨层。
本发明采用以下技术方案：
一种在电阻焊凸焊芯棒上喷涂耐磨层的工艺，先对芯棒基体表面等离子喷涂镍-铝合金层；再对形成的镍-铝合金层表面等离子喷射氧化铝层。
优选地，喷涂镍-铝合金层的电流为550～800A；电压为68～75V；氩气流量为2.4～2.8m3/h；氢气流量为0.2～0.3m3/h。
优选地，喷涂的镍-铝合金颗粒平均粒度为2～10μm。
优选地，喷涂氧化铝层的电流电流为650～800A；电压为68～75V；氮气流量为2.0～4.0m3/h；氢气流量为0.4～0.8m3/h。
优选地，喷涂的氧化铝颗粒平均粒度为5～30μm。
本发明通过等离子喷涂工艺在凸焊芯棒表面喷涂沉积一层氧化铝以替代原有的绝缘套，氧化铝层固化于芯棒上，不仅绝缘而且耐磨。
本发明要解决的另一个技术问题是提供一种采用上述工艺得到的电阻焊凸焊芯棒，可以取消原芯棒中的绝缘套，而且耐磨性能优良。
本发明采用以下技术方案：
一种电阻焊凸焊芯棒，包括芯棒本体，所述芯棒本体外设等离子喷涂的镍-铝合金层，在所述镍-铝合金层外设等离子喷涂的氧化铝层。
进一步地，所述镍-铝合金层的厚度为0.01～0.02mm。
进一步地，所述氧化铝层的厚度为0.1～0.5mm。
本发明涉及的电阻焊凸焊芯棒不仅提高了耐磨性和电绝缘性能，而且可以有效避免焊渣的附着，从而可以大幅度提高使用寿命。
附图说明
图1为本发明涉及的电阻焊凸焊芯棒。
具体实施方式
在凸焊芯棒上喷涂耐磨层的工艺步骤如下：
a.对凸焊芯棒进行表面清洁和粗化处理；
b.在凸焊芯棒钢质基体表面首先进行等离子喷涂镍-铝合金层，所述喷涂工艺参数为：电流550～800A；电压68～75V；氩气流量2.4～2.8m3/h；氢气流量0.2～0.3m3/h；镍-铝合金颗粒平均粒度2～10μm；喷涂后涂层厚度0.01～0.02mm；
c.在镍-铝合金层表面等离子喷涂氧化铝层，所述喷涂工艺参数为：电流650～800A；电压68～75V；氮气流量2.0～4.0m3/h；氢气流量0.4～0.8m3/h；氧化铝颗粒平均粒度5～30μm；喷涂后涂层厚度0.1～0.5mm；
d.喷涂结束后，对凸焊芯棒表面涂层进行适当的机加工，以达到所需的尺寸精度，即制成耐磨性和电绝缘性能优良的电阻焊凸焊芯棒。
由此可见，见图1，凸焊芯棒钢质基体1外依次设有镍-铝合金层2，镍-铝合金层2为过渡层，在过渡层表面制备结合牢固的氧化铝层3。镍-铝合金层2和氧化铝层3是通过等离子喷涂的方法固化到钢质集体1上的。
等离子喷涂可使材料表面强化和表面改性，使基体表面具有耐磨、耐蚀、耐高温氧化、电绝缘等性能。影响涂层质量的因素主要有等离子气体、电弧功率、供粉状况等。本发明特别适用于M6型螺母凸焊芯棒。具体制备过程如下：在0.4MPa的压力下用25#刚玉砂喷砂对钢质层进行表面粗化处理；随后在钢质基体上进行等离子喷涂，喷涂镍-铝合金过渡层，工艺参数为：电流600A、电压70V、氮气流量2.7m3/h、氢气流量0.25m3/h、镍-铝合金颗粒平均粒度为3.5μm、涂层厚度0.02mm；再喷涂氧化铝层，工艺参数为：电流700A、电压75V、氮气流量3.7m3/h、氢气流量0.7m3/h、氧化铝颗粒平均粒度为10μm、涂层厚度0.3mm；喷涂结束后，将所得凸焊芯棒进行磨削加工，以达到M6型螺母凸焊芯棒图纸尺寸精度要求，即制成耐磨性和电绝缘性能优良的电阻焊凸焊芯棒。
Claims (8)
1.一种在电阻焊凸焊芯棒上喷涂耐磨层的工艺，其特征是：先对芯棒基体表面等离子喷涂镍-铝合金层；再对形成的镍-铝合金层表面等离子喷射氧化铝层。
2.根据权利要求1所述的在电阻焊凸焊芯棒上喷涂耐磨层的工艺，其特征是喷涂镍-铝合金层的电流为550～800A；电压为68～75V；氩气流量为2.4～2.8m3/h；氢气流量为0.2～0.3m3/h。
3.根据权利要求2所述的在电阻焊凸焊芯棒上喷涂耐磨层的工艺，其特征是喷涂的镍-铝合金颗粒平均粒度为2～10μm。
4.根据权利要求1所述的在电阻焊凸焊芯棒上喷涂耐磨层的工艺，其特征是喷涂氧化铝层的电流电流为650～800A；电压为68～75V；氮气流量为2.0～4.0m3/h；氢气流量为0.4～0.8m3/h。
5.根据权利要求4所述的在电阻焊凸焊芯棒上喷涂耐磨层的工艺，其特征是喷涂的氧化铝颗粒平均粒度为5～30μm。
6.一种电阻焊凸焊芯棒，包括芯棒本体，其特征是：所述芯棒本体外设等离子喷涂的镍-铝合金层，在所述镍-铝合金层外设等离子喷涂的氧化铝层。
7.根据权利要求6所述的电阻焊凸焊芯棒，其特征是：所述镍-铝合金层的厚度为0.01～0.02mm。
8.根据权利要求6所述的电阻焊凸焊芯棒，其特征是：所述氧化铝层的厚度为0.1～0.5mm。
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