CN106702446B - 一种搅拌头表面处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种搅拌头表面处理工艺，其步骤如下：1)用蒸馏水清洗搅拌针三遍后吹干后待镀；2)用镀笔蘸取复合刷镀液对搅拌针表面进行电镀刷处理，镀层厚度不少于50μm；其中复合刷镀液包括镍钴镀液、石墨烯、纳米碳化钛和复合粉体，所述复合粉体包括金属锶粉、铟粉和钒粉；本发明通过采用复合刷镀技术，对搅拌头的搅拌针进行局部表面处理，刷镀后的搅拌针硬度得到明显提高，室温和高温耐磨损性能得到显著改善，延长搅拌头使用寿命，降低企业生产成本。

Description

一种搅拌头表面处理工艺
技术领域
本发明涉及利用冲击或其他压力的非电焊接，用或不用加热，例如包覆或镀敷的技术领域，具体是涉及一种搅拌摩擦焊机用搅拌头表面处理工艺。
背景技术
搅拌头是搅拌摩擦焊技术的关键，被誉为搅拌摩擦焊的心脏。搅拌头的好坏不仅决定了搅拌摩擦焊接头的性能，而且决定着搅拌摩擦焊的生产成本。搅拌头由轴肩、夹持部分和搅拌针组成。在搅拌摩擦焊过程中，搅拌针要旋转着插入被焊材料的结合界面处，并在一定速度下沿着焊缝前进；轴肩底部要紧密贴合在被焊母材表面，并保持一定的压入量。因此在搅拌摩擦焊时搅拌针的工作环境较为恶劣，对耐磨损性能，尤其是高温耐磨损性能要求高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种搅拌头表面处理工艺，该一种搅拌头表面处理工艺通过采用复合刷镀技术，对搅拌头的搅拌针进行局部表面处理，刷镀后的搅拌针硬度得到明显提高，室温和高温耐磨损性能得到显著改善，延长搅拌头使用寿命，降低企业生产成本。
为了达到上述目的，本发明一种搅拌头表面处理工艺，其步骤如下:
1)用蒸馏水清洗搅拌针三遍后吹干后待镀，
2)用镀笔蘸取复合刷镀液对搅拌针表面进行电镀刷处理，镀液层的厚度设置为不少于50μm；其中复合刷镀液包括镍钴镀液、石墨烯、纳米碳化钛和复合粉体，所述复合粉体包括金属锶粉、铟粉和钒粉。
进一步，在步骤2)中，每L镍钴镀液中加入0.6～1.0g石墨烯、0.1～0.5g纳米碳化钛和6～20g复合粉体。
进一步，在步骤2)中，所述镍钴镀液中镍占20～35wt％，余量为钴。
进一步，在步骤2)中，所述复合粉体中锶占20～40wt％、铟占15～25wt％、余量为钒。
进一步，在步骤2)中，所述复合粉体中锶占20～40wt％、铟占15～25wt％、余量为钒。
进一步，在步骤2)中，所述复合粉体的粒径设置为25～50μm。
进一步，在步骤2)中，操作参数如下：温度：40～60℃，刷镀时间：10～40min，刷镀电压为5～10V，镀笔运动速度为：10～25m/min。
本发明的有益效果在于：
1、本发明搅拌头表面处理工艺通过采用复合刷镀技术，对搅拌头的搅拌针进行局部表面处理，刷镀后的搅拌针硬度得到明显提高，室温和高温耐磨损性能得到显著改善，延长搅拌头使用寿命，降低企业生产成本；
2、本发明搅拌头表面处理工艺通过在镍钴镀液中混合添加石墨烯、纳米碳化钛和复合粉体，其中复合粉体包括金属锶粉、铟粉和钒粉，利用石墨烯和纳米碳化钛和镍钴镀液结合提高搅拌针电镀层的耐磨性，利用金属锶粉和镍钴镀液结合提高搅拌针电镀层耐高温的特性，利用铟粉和镍钴镀液结合提高搅拌头电镀层的韧性，利用钒粉和镍钴镀液结合提高搅拌针电镀层在中低温时的耐磨性和韧性，综合提高搅拌针的力学性能，延长搅拌头使用寿命，降低企业生产成本。
3、本发明搅拌头表面处理工采用复合刷镀的局部表面处理工艺，有效避免了搅拌头的整体表面处理，节约了能源，提高了效率。
具体实施方式
本发明一种搅拌头表面处理工艺，其步骤如下:
1)用蒸馏水清洗搅拌针三遍后吹干后待镀，
2)用镀笔蘸取复合刷镀液对搅拌针表面进行刷镀处理，镀液层的厚度设置为不少于50μm；其中复合刷镀液包括镍钴镀液、石墨烯、纳米碳化钛和复合粉体，所述复合粉体包括金属锶粉、铟粉和钒粉。
本实施例通过在镍钴镀液中混合添加石墨烯、纳米碳化钛和复合粉体，其中复合粉体包括金属锶粉、铟粉和钒粉，利用石墨烯和纳米碳化钛和镍钴镀液结合提高搅拌针的耐磨性，利用金属锶粉和镍钴镀液结合提高搅拌针耐高温的特性，利用铟粉和镍钴镀液结合提高搅拌针的韧性，利用钒粉和镍钴镀液结合提高搅拌针耐磨性和韧性，综合提高搅拌头性能，延长搅拌头使用寿命，降低企业生产成本。
进一步，在步骤2)中，优选的每L镍钴镀液中加入0.6～1.0g石墨烯、0.1～0.5g纳米碳化钛和6～20g复合粉体，本实施例中各成分比例设置为本实施例的优选方案，其搅拌针的耐磨损性能在现有技术基础上提高了不少于30％。
进一步，在步骤2)中，优选的所述镍钴镀液中镍占20～35wt％，余量为钴。
进一步，在步骤2)中，优选的所述复合粉体中锶占20～40wt％、铟占15～25wt％、余量为钒。
进一步，在步骤2)中，优选的所述复合粉体中锶占20～40wt％、铟占15～25wt％、余量为钒。
进一步，在步骤2)中，优选的所述复合粉体的粒径设置为25～50μm。
进一步，在步骤2)中，优选的本实施例中复合刷镀设备包括刷镀电源、输液泵、转胎、刷镀笔和镀液循环组件构成，其操作参数如下：温度：40～60℃，刷镀时间：10～40min，镀复合镀层的电压为5V～10V，镀笔运动速度为：10～25/min。
如下表所示，复合刷镀液不同配方的试验数据：
说明，磨损试验的主要参数：磨损转速2000r/min，磨损时间15min，相对滑动速度90mm/min，对磨材料搅拌针本体材料，干磨。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种搅拌头表面处理工艺，其特征在于：其步骤如下:
1)用蒸馏水清洗搅拌针三遍后吹干后待镀，
2)用镀笔蘸取复合刷镀液对搅拌针表面进行电镀刷处理，镀层厚度不少于50μm；其中复合刷镀液包括镍钴镀液、石墨烯、纳米碳化钛和复合粉体，所述复合粉体包括金属锶粉、铟粉和钒粉。
2.根据权利要求1所述的一种搅拌头表面处理工艺，其特征在于：在步骤2)中，每L镍钴镀液中加入0.6～1.0g石墨烯、0.1～0.5g纳米碳化钛和6～20g复合粉体。
3.根据权利要求1或2所述的一种搅拌头表面处理工艺，其特征在于：在步骤2)中，所述镍钴镀液中镍占20～35wt％，余量为钴。
4.根据权利要求1或2所述的一种搅拌头表面处理工艺，其特征在于：在步骤2)中，所述复合粉体中锶占20～40wt％、铟占15～25wt％、余量为钒。
5.根据权利要求1所述的一种搅拌头表面处理工艺，其特征在于：在步骤2)中，所述复合粉体的粒径为25～50μm。
6.根据权利要求1所述的一种搅拌头表面处理工艺，其特征在于：在步骤2)中，操作参数如下：温度：40～60℃，刷镀时间：10～40min，刷镀电压为5～10V，镀笔运动速度为：10～25m/min。
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