CN106757003A - 一种搅拌头表面处理用合金粉 - Google Patents
一种搅拌头表面处理用合金粉 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106757003A CN106757003A CN201611220619.9A CN201611220619A CN106757003A CN 106757003 A CN106757003 A CN 106757003A CN 201611220619 A CN201611220619 A CN 201611220619A CN 106757003 A CN106757003 A CN 106757003A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stirring
- alloyed powder
- head
- surface treatment
- head surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
- C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
- C23C24/103—Coating with metallic material, i.e. metals or metal alloys, optionally comprising hard particles, e.g. oxides, carbides or nitrides
- C23C24/106—Coating with metal alloys or metal elements only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/07—Alloys based on nickel or cobalt based on cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/06—Metallic material
- C23C4/08—Metallic material containing only metal elements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
本发明涉及搅拌摩擦焊接技术领域,公开了一种搅拌头表面处理用合金粉。合金粉由以下重量百分比的原料组成:10~20wt%Ni、1~8wt%V、1~6wt%Cr、1~5wt%Mo、0.1~2.5wt%Sr、0.1~3wt%In、0.05~0.8wt%Er、0.05~0.8wt%Y、余量为Co。本发明的合金粉对搅拌摩擦焊接机搅拌头的搅拌针进行表面处理后,能够显著提高搅拌针在室温和高温下的耐磨损性能,从而延长搅拌头的使用寿命,提高企业生产效率,降低企业生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及搅拌摩擦焊接技术领域,尤其涉及一种搅拌头表面处理用合金粉。
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。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。
表面处理是提高搅拌头的搅拌针耐磨耐损性能的有效途径。
申请号为CN201510485188.8的中国发明专利公开了一种提高铜合金表面性能的方法和装置,其实质就是先对铜合金表面进行真空加热,然后通过搅拌摩擦加工表面技术对加热后的铜合金表面进行搅拌挤压表面,形成一层硬化层以提高铜合金表面性能,同时通过特制的搅拌头实现搅拌加铣削复合加工方法,既保证了表面的加工质量又大大提高了加工效率。最后将表面加工后的工件放到研磨机构上进行磨削加工,获得较光整的铜合金表面。所述搅拌头上设有刀片,刀片表面设有耐磨损材料层,主要成分为:铁20-30%,钛10-15%,钴5-10%,钨40-60%,钒5-10%,镍10-25%和微量稀土元素1%。
但是上述耐磨损材料层是设有刀片上的,并不是用于搅拌摩擦焊接机搅拌头的搅拌针表面处理用的。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种搅拌头表面处理用合金粉。本发明的合金粉对搅拌摩擦焊接机搅拌头的搅拌针进行表面处理后,能够显著提高搅拌针在室温和高温下的耐磨损性能,从而延长搅拌头的使用寿命,提高企业生产效率,降低企业生产成本。
本发明的具体技术方案为:一种搅拌头表面处理用合金粉,由以下重量百分比的原料组成:10~20wt%Ni、1~8wt%V、1~6wt%Cr、1~5wt%Mo、0.1~2.5wt%Sr、0.1~3wt%In、0.05~0.8wt%Er、0.05~0.8wt%Y、余量为Co。
本发明对合金粉中各元素的含量进行了严格调控,用该合金粉通过激光熔敷、火焰喷涂等方式对搅拌头的搅拌针进行表面处理后,能够显著提高搅拌针在室温和高温下的耐磨损性能,从而延长搅拌头的使用寿命。其中,在合金粉中:
镍(Ni)的主要作用是减少表面处理涂层的开裂敏感性。
钒(V)的主要作用是提高表面处理涂层的强度、韧性和耐磨损性能。
铬(Cr)的主要作用是提高表面处理涂层的强度、硬度、耐磨性、抗氧化性和耐腐蚀性。
钼(Mo)的主要作用是使表面处理涂层在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力。
锶(Sr)的主要作用是提高表面处理涂层的高温抗氧化性能,增强搅拌头的高温耐磨损性能。
铟(In)的主要作用是改善表面处理涂层的韧性。
铒(Er)和钇(Y)的主要作用是改善表面处理涂层的韧性和耐磨损性能。
作为优选,上述搅拌头表面处理用合金粉由以下重量百分比的原料组成:
12~18wt%Ni、2~7wt%V、1.5~5.5wt%Cr、1.5~4.5wt%Mo、0.5~2.2wt%Sr、0.5~2.5wt%In、0.1~0.7wt%Er、0.1~0.7t%Y、余量为Co。
作为优选,上述搅拌头表面处理用合金粉由以下重量百分比的原料组成:
12.5~17.5wt%Ni、2.5~6.5wt%V、2~5wt%Cr、2~4wt%Mo、0.55~2.1wt%Sr、0.8~2.3wt%In、0.15~0.65wt%Er、0.15~0.65wt%Y、余量为Co。
作为优选,所述合金粉所述进行表面处理的搅拌头由热作模具钢、钨铼合金、高速钢组成。
作为优选,所述合金粉通过激光熔敷、火焰喷涂的方式对搅拌头的搅拌针进行表面处理。
与现有技术对比,本发明的有益效果是:本发明的合金粉对搅拌摩擦焊接机搅拌头的搅拌针进行表面处理后,能够显著提高搅拌针在室温和高温下的耐磨损性能,从而延长搅拌头的使用寿命,提高企业生产效率,降低企业生产成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
一种搅拌头表面处理用合金粉,其特征在于由以下重量百分比的原料组成:
15wt%Ni、4.5wt%V、3.5wt%Cr、3wt%Mo、1.3wt%Sr、1.6wt%In、0.43wt%Er、0.43wt%Y、余量为Co。
实施例2
一种搅拌头表面处理用合金粉,其特征在于由以下重量百分比的原料组成:
10wt%Ni、8wt%V、1wt%Cr、5wt%Mo、0.1wt%Sr、3wt%In、0.05wt%Er、0.8wt%Y、余量为Co。
实施例3
一种搅拌头表面处理用合金粉,其特征在于由以下重量百分比的原料组成:
20wt%Ni、1wt%V、6wt%Cr、1wt%Mo、2.5wt%Sr、0.1wt%In、0.8wt%Er、0.05wt%Y、余量为Co。
实施例4
一种搅拌头表面处理用合金粉,其特征在于由以下重量百分比的原料组成:
15wt%Ni、5.0wt%V、3.8wt%Cr、3.2wt%Mo、1.45wt%Sr、1.65wt%In、0.35wt%Er、0.35wt%Y、余量为Co。
实施例5
一种搅拌头表面处理用合金粉,其特征在于由以下重量百分比的原料组成:
13.5wt%Ni、3.8wt%V、3.5wt%Cr、3.0wt%Mo、1.0wt%Sr、1.85wt%In、0.55wt%Er、0.25wt%Y、余量为Co。
实施例6
一种搅拌头表面处理用合金粉,其特征在于由以下重量百分比的原料组成:
15.8wt%Ni、5.5wt%V、4.1wt%Cr、2.8wt%Mo、1.65wt%Sr、1.25wt%In、0.25wt%Er、0.45wt%Y、余量为Co。
将实施例1-6的一种搅拌头表面处理用合金粉对H13钢搅拌头的搅拌针进行激光熔敷表面处理,然后进行性能检测。激光熔敷在HUST-JKR5170型激光加工系统上进行,主要的工艺参数为:光斑直径1.5mm、气体流量14L/min、搭接率36%、激光功率2.5kW、扫描速度5mm/s。分别经过实施例1-6的合金粉激光熔敷处理的搅拌针,与激光熔敷处理前的搅拌针,在同一摩擦磨损试验机上分别进行25℃室温和500℃高温摩擦磨损试验。摩擦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,对磨材料为搅拌针本体材料,干磨。试验数据对比结果如表所示:
本发明中所用原料、设备,若无特别说明,均为本领域的常用原料、设备;本发明中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.一种搅拌头表面处理用合金粉,其特征在于由以下重量百分比的原料组成:10~20wt%Ni、1~8wt%V、1~6wt%Cr、1~5wt%Mo、0.1~2.5wt%Sr、0.1~3wt%In、0.05~0.8wt%Er、0.05~0.8wt%Y、余量为Co。
2.如权利要求1所述的一种搅拌头表面处理用合金粉,其特征在于由以下重量百分比的原料组成:12~18wt%Ni、2~7wt%V、1.5~5.5wt%Cr、1.5~4.5wt%Mo、0.5~2.2wt%Sr、0.5~2.5wt%In、0.1~0.7wt%Er、0.1~0.7t%Y、余量为Co。
3.如权利要求2所述的一种搅拌头表面处理用合金粉,其特征在于由以下重量百分比的原料组成:12.5~17.5wt%Ni、2.5~6.5wt%V、2~5wt%Cr、2~4wt%Mo、0.55~2.1wt%Sr、0.8~2.3wt%In、0.15~0.65wt%Er、0.15~0.65wt%Y、余量为Co。
4.如权利要求1所述的一种搅拌头表面处理用合金粉,其特征在于,所述合金粉所述进行表面处理的搅拌头由热作模具钢、钨铼合金、高速钢组成。
5.如权利要求1所述的一种搅拌头表面处理用合金粉,其特征在于,所述合金粉通过激光熔敷、火焰喷涂的方式对搅拌头的搅拌针进行表面处理。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611220619.9A CN106757003A (zh) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 一种搅拌头表面处理用合金粉 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611220619.9A CN106757003A (zh) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 一种搅拌头表面处理用合金粉 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106757003A true CN106757003A (zh) | 2017-05-31 |
Family
ID=58925711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611220619.9A Pending CN106757003A (zh) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 一种搅拌头表面处理用合金粉 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106757003A (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4269868A (en) * | 1979-03-30 | 1981-05-26 | Rolls-Royce Limited | Application of metallic coatings to metallic substrates |
JPS591678A (ja) * | 1982-06-29 | 1984-01-07 | Nippon Steel Corp | 複合熱間工具鋼の製造法 |
CN1566384A (zh) * | 2003-06-18 | 2005-01-19 | 烟台久强纳米材料开发有限公司 | 稀土元素微合金化改性钴基合金 |
CN1854317A (zh) * | 2005-04-19 | 2006-11-01 | 沈阳大陆激光技术有限公司 | 一种移动式激光熔覆现场加工合金粉末材料 |
CN102168210A (zh) * | 2011-04-07 | 2011-08-31 | 杭州博华激光技术有限公司 | 一种激光熔覆工艺方法及其合金材料 |
CN104195548A (zh) * | 2014-09-11 | 2014-12-10 | 王晓飚 | 一种激光熔覆用耐锌腐蚀涂层钴基合金粉末 |
CN104862694A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-08-26 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种强化挺柱的制备方法 |
-
2016
- 2016-12-26 CN CN201611220619.9A patent/CN106757003A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4269868A (en) * | 1979-03-30 | 1981-05-26 | Rolls-Royce Limited | Application of metallic coatings to metallic substrates |
JPS591678A (ja) * | 1982-06-29 | 1984-01-07 | Nippon Steel Corp | 複合熱間工具鋼の製造法 |
CN1566384A (zh) * | 2003-06-18 | 2005-01-19 | 烟台久强纳米材料开发有限公司 | 稀土元素微合金化改性钴基合金 |
CN1854317A (zh) * | 2005-04-19 | 2006-11-01 | 沈阳大陆激光技术有限公司 | 一种移动式激光熔覆现场加工合金粉末材料 |
CN102168210A (zh) * | 2011-04-07 | 2011-08-31 | 杭州博华激光技术有限公司 | 一种激光熔覆工艺方法及其合金材料 |
CN104195548A (zh) * | 2014-09-11 | 2014-12-10 | 王晓飚 | 一种激光熔覆用耐锌腐蚀涂层钴基合金粉末 |
CN104862694A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-08-26 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种强化挺柱的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
任颂赞: "《金相分析原理及技术》", 31 August 2013 * |
刘培生: "《钴基合金氯化物涂层的高温氧化行为》", 31 January 2008 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106435276B (zh) | 一种搅拌头改性用石墨烯增强镍基合金粉 | |
CN108015447B (zh) | 连铸辊埋弧堆焊用析出硬化型不锈钢药芯焊丝及其制备方法 | |
CN102352508B (zh) | Trt机组零部件激光熔覆用铁基合金粉末 | |
CN106119838A (zh) | 一种利用激光熔覆技术强化刀刃的刀具 | |
CN106956063A (zh) | 一种利用堆焊材料焊接钻头的方法 | |
CN104862694B (zh) | 一种强化挺柱的制备方法 | |
CN104195362A (zh) | 一种高硼耐磨蚀合金制备方法 | |
CN107760956B (zh) | 一种硬质合金及局部激光涂覆硬质合金工艺 | |
CN106435565A (zh) | 用于转子轴颈激光再制造的铁基合金粉末及其再制造方法 | |
CN101717881A (zh) | 一种用于核电阀门密封面强化涂层的无钴镍基合金 | |
CN106435275B (zh) | 一种搅拌头改性用合金粉 | |
CN106591830B (zh) | 一种提高搅拌头耐磨损性能的复合粉末 | |
CN106591631A (zh) | 一种激光制造与再制造结晶器铜板的功能层合金材料 | |
CN110158083B (zh) | 一种离心压缩机表面强化用高速激光熔覆合金粉末及方法 | |
CN101450429B (zh) | 碳化钨合金耐磨堆焊焊条 | |
Zhang et al. | Microstructure and mechanical properties investigation of Ni35A–TiC composite coating deposited on AISI 1045 steel by laser cladding | |
CN106591831A (zh) | 一种用于激光制造热轧带钢卷曲前导尺衬板的自润滑耐磨涂层 | |
CN109576604A (zh) | 一种用于激光制造的抗冲击耐磨材料 | |
CN106757003A (zh) | 一种搅拌头表面处理用合金粉 | |
CN106636761B (zh) | 一种耐磨搅拌头用激光熔敷合金粉 | |
JP7134026B2 (ja) | Fe基合金粉末 | |
CN114855053B (zh) | 一种液压支架油缸内壁修复用合金粉末及激光熔覆方法 | |
CN109136910A (zh) | 一种高耐磨涂层材料及其制备方法与应用 | |
CN115338399A (zh) | 一种提高搅拌头高温性能的金属粉末 | |
CN113789483A (zh) | 一种盾构机刀圈钢及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170531 |