CN106801209A - 一种提升防尘盖耐腐蚀性的纳米热喷涂工艺工艺 - Google Patents
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Abstract
发明公开了一种提升防尘盖耐腐蚀性的纳米热喷涂工艺工艺，包括：①清洗预脱脂处理；②磁场处理；③辐照处理；④电晕场处理；⑤焦磷酸钾溶液协同配合超声波处理；⑥热喷涂。本发明工艺对防尘盖进行纳米喷涂前的处理，能够有效的提高防尘盖表面质量，提高其表面表面对纳米涂层的附着力，提高使用寿命，通过对防尘盖表面各步骤处理的协同作用，使得形成的纳米涂层致密度高。
Description
技术领域
本发明涉及纳米喷涂领域，特别是涉及一种提升防尘盖耐腐蚀性的纳米热喷涂工艺工艺。
背景技术
热喷涂是指一系列过程，在这些过程中，细微而分散的金属或非金属的涂层材料，以一种熔化或半熔化状态，沉积到一种经过制备的基体表面，形成某种喷涂沉积层，它是利用某种热源（如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等）将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰留本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面，沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术。目前在对防尘盖进行处理时，需要提高其表面耐腐蚀性和表面耐磨性，而现有的对其表面进行纳米热喷涂方法得到的纳米涂层耐腐蚀性不佳，满足不了某些场合的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种提升防尘盖耐腐蚀性的纳米热喷涂工艺工艺，通过以下技术方案实现：
一种提升防尘盖耐腐蚀性的纳米热喷涂工艺工艺，包括以下步骤：
①将待喷涂的防尘盖采用60-80℃热水进行清洗10min，然后进行预脱脂处理：将焦磷酸钾、癸醇聚氧乙烯醚硫酸钾、聚乙烯醇、十二烷基二乙醇酰与去离子水按1:0.8:2:3:100质量比例均匀混合后，制成脱脂剂，将防尘盖放到脱脂剂中在46℃下浸泡40min，然后再采用46℃清水冲洗5min，然后表面烘干；
②将经过步骤①处理的防尘盖加热至140-150℃，然后保温，在磁感应强度为4-6T的磁场中放置1.8小时；
③采用离子能量为140keV、束流密度为100A/cm²、脉冲宽度为50ns的混合离子束组成的强流脉冲离子束对经过步骤②处理的防尘盖进行表面辐照处理，辐照次数为3次，每次时间为8s，中间间隔8min；
④将经过步骤③处理的防尘盖加热至115-118℃，然后保温在800kv/m的电晕场中处理8.5min；将防尘盖在磁场处理后立即进行辐照处理，能够极大的提高防尘盖表面微观结构，提高耐磨性和耐腐蚀性，并且极大的提高了涂层附着力；
⑤将经过步骤④处理的防尘盖采用质量浓度为5.5%的焦磷酸钾溶液在40℃下浸泡30min，并采用800W微波处理10s，然后采用清水清洗一遍，烘干后，加热至230-240℃，保温20min，然后，自然冷却至室温；
⑥将纳米级的氧化铝、二氧化硅和镍铬合金复合粉末混合均匀，制成混合粉末，然后采用热喷涂设备热喷涂到防尘盖表面，喷涂距离为138-140mm，燃气压力为528-530kPa，送粉量为13-15rpm。
进一步的，所述纳米级的氧化铝、二氧化硅和镍铬合金复合粉末按4:3:1质量比例混合。
本发明的有益效果是：本发明工艺对防尘盖进行纳米喷涂前的处理，能够有效的提高防尘盖表面质量，提高其表面表面对纳米涂层的附着力，提高使用寿命，通过对防尘盖表面各步骤处理的协同作用，使得形成的纳米涂层致密度高，纳米涂层表面杂质含量低，耐电化学腐蚀，酸碱腐蚀性能显著提高，表面摩擦系数低，表面耐磨损性能显著提高，经过本发明工艺处理的防尘盖磨损时表面不会出现剥落迹象，极大的提高了纳米涂层的使用寿命，经过本发明工艺中对防尘盖的处理和纳米级粉料，并配合热喷涂工艺参数，对纳米涂层微观结构具有极大的改善，涂层的硬度、结合强度、耐磨损等力学性能具有极大的提高。
具体实施方式
实施例1
一种提升防尘盖耐腐蚀性的纳米热喷涂工艺工艺，包括以下步骤：
①将待喷涂的防尘盖采用60℃热水进行清洗10min，然后进行预脱脂处理：将焦磷酸钾、癸醇聚氧乙烯醚硫酸钾、聚乙烯醇、十二烷基二乙醇酰与去离子水按1:0.8:2:3:100质量比例均匀混合后，制成脱脂剂，将防尘盖放到脱脂剂中在46℃下浸泡40min，然后再采用46℃清水冲洗5min，然后表面烘干；
②将经过步骤①处理的防尘盖加热至140℃，然后保温，在磁感应强度为4T的磁场中放置1.8小时；
③采用离子能量为140keV、束流密度为100A/cm²、脉冲宽度为50ns的混合离子束组成的强流脉冲离子束对经过步骤②处理的防尘盖进行表面辐照处理，辐照次数为3次，每次时间为8s，中间间隔8min；
④将经过步骤③处理的防尘盖加热至115℃，然后保温在800kv/m的电晕场中处理8.5min；
⑤将经过步骤④处理的防尘盖采用质量浓度为5.5%的焦磷酸钾溶液在40℃下浸泡30min，并采用800W微波处理10s，然后采用清水清洗一遍，烘干后，加热至230℃，保温20min，然后，自然冷却至室温；
⑥将纳米级的氧化铝、二氧化硅和镍铬合金复合粉末混合均匀，制成混合粉末，然后采用热喷涂设备热喷涂到防尘盖表面，喷涂距离为138mm，燃气压力为528kPa，送粉量为13rpm。
所述纳米级的氧化铝、二氧化硅和镍铬合金复合粉末按4:3:1质量比例混合。
实施例2
一种提升防尘盖耐腐蚀性的纳米热喷涂工艺工艺，包括以下步骤：
①将待喷涂的防尘盖采用80℃热水进行清洗10min，然后进行预脱脂处理：将焦磷酸钾、癸醇聚氧乙烯醚硫酸钾、聚乙烯醇、十二烷基二乙醇酰与去离子水按1:0.8:2:3:100质量比例均匀混合后，制成脱脂剂，将防尘盖放到脱脂剂中在46℃下浸泡40min，然后再采用46℃清水冲洗5min，然后表面烘干；
②将经过步骤①处理的防尘盖加热至150℃，然后保温，在磁感应强度为6T的磁场中放置1.8小时；
③采用离子能量为140keV、束流密度为100A/cm²、脉冲宽度为50ns的混合离子束组成的强流脉冲离子束对经过步骤②处理的防尘盖进行表面辐照处理，辐照次数为3次，每次时间为8s，中间间隔8min；
④将经过步骤③处理的防尘盖加热至118℃，然后保温在800kv/m的电晕场中处理8.5min；
⑤将经过步骤④处理的防尘盖采用质量浓度为5.5%的焦磷酸钾溶液在40℃下浸泡30min，并采用800W微波处理10s，然后采用清水清洗一遍，烘干后，加热至240℃，保温20min，然后，自然冷却至室温；
⑥将纳米级的氧化铝、二氧化硅和镍铬合金复合粉末混合均匀，制成混合粉末，然后采用热喷涂设备热喷涂到防尘盖表面，喷涂距离为140mm，燃气压力为530kPa，送粉量为15rpm。
所述纳米级的氧化铝、二氧化硅和镍铬合金复合粉末按4:3:1质量比例混合。
实施例3
一种提升防尘盖耐腐蚀性的纳米热喷涂工艺工艺，包括以下步骤：
①将待喷涂的防尘盖采用70℃热水进行清洗10min，然后进行预脱脂处理：将焦磷酸钾、癸醇聚氧乙烯醚硫酸钾、聚乙烯醇、十二烷基二乙醇酰与去离子水按1:0.8:2:3:100质量比例均匀混合后，制成脱脂剂，将防尘盖放到脱脂剂中在46℃下浸泡40min，然后再采用46℃清水冲洗5min，然后表面烘干；
②将经过步骤①处理的防尘盖加热至145℃，然后保温，在磁感应强度为5T的磁场中放置1.8小时；
③采用离子能量为140keV、束流密度为100A/cm²、脉冲宽度为50ns的混合离子束组成的强流脉冲离子束对经过步骤②处理的防尘盖进行表面辐照处理，辐照次数为3次，每次时间为8s，中间间隔8min；
④将经过步骤③处理的防尘盖加热至116℃，然后保温在800kv/m的电晕场中处理8.5min；
⑤将经过步骤④处理的防尘盖采用质量浓度为5.5%的焦磷酸钾溶液在40℃下浸泡30min，并采用800W微波处理10s，然后采用清水清洗一遍，烘干后，加热至230-240℃，保温20min，然后，自然冷却至室温；
⑥将纳米级的氧化铝、二氧化硅和镍铬合金复合粉末混合均匀，制成混合粉末，然后采用热喷涂设备热喷涂到防尘盖表面，喷涂距离为139mm，燃气压力为529kPa，送粉量为14rpm。
所述纳米级的氧化铝、二氧化硅和镍铬合金复合粉末按4:3:1质量比例混合。
对比例1：与实施例1区别仅在于不经过步骤②处理。
对比例2：与实施例1区别仅在于不经过步骤③处理。
对比例3：与实施例1区别仅在于不经过步骤④处理。
对比例4：与实施例1区别仅在于不经过步骤⑤处理。
对实施例与对比例采用SRV摩擦磨损试验机进行微动磨损试验，试验温度为25℃：
表1
| 体积磨损/mm³ | |
| 实施例1 | 430 |
| 实施例2 | 432 |
| 实施例3 | 434 |
| 对比例1 | 651 |
| 对比例2 | 853 |
| 对比例3 | 705 |
| 对比例4 | 508 |
| 渗碳轴承钢20CrNi2Mo | 62913 |
由表1可以看出，本发明对防尘盖表面形成的纳米涂层微动磨损性能优越。
经试验，对比例1形成的纳米涂层附着力相较于本发明中形成的纳米涂层附着力降低了4%，对比例2形成的纳米涂层附着力相较于本发明中形成的纳米涂层附着力降低了8%，对比例3形成的纳米涂层附着力相较于本发明中形成的纳米涂层附着力降低了7%，对比例4形成的纳米涂层附着力相较于本发明中形成的纳米涂层附着力降低了5%。
对实施例处理的防尘盖进行中性（5%氯化钠）盐雾试验（GB/T 6458）：350h。
Claims (2)
1.一种提升防尘盖耐腐蚀性的纳米热喷涂工艺工艺，其特征在于，包括以下步骤：
①将待喷涂的防尘盖采用60-80℃热水进行清洗10min，然后进行预脱脂处理：将焦磷酸钾、癸醇聚氧乙烯醚硫酸钾、聚乙烯醇、十二烷基二乙醇酰与去离子水按1:0.8:2:3:100质量比例均匀混合后，制成脱脂剂，将防尘盖放到脱脂剂中在46℃下浸泡40min，然后再采用46℃清水冲洗5min，然后表面烘干；
②将经过步骤①处理的防尘盖加热至140-150℃，然后保温，在磁感应强度为4-6T的磁场中放置1.8小时；
③采用离子能量为140keV、束流密度为100A/cm²、脉冲宽度为50ns的混合离子束组成的强流脉冲离子束对经过步骤②处理的防尘盖进行表面辐照处理，辐照次数为3次，每次时间为8s，中间间隔8min；
④将经过步骤③处理的防尘盖加热至115-118℃，然后保温在800kv/m的电晕场中处理8.5min；
⑤将经过步骤④处理的防尘盖采用质量浓度为5.5%的焦磷酸钾溶液在40℃下浸泡30min，并采用800W微波处理10s，然后采用清水清洗一遍，烘干后，加热至230-240℃，保温20min，然后，自然冷却至室温；
⑥将纳米级的氧化铝、二氧化硅和镍铬合金复合粉末混合均匀，制成混合粉末，然后采用热喷涂设备热喷涂到防尘盖表面，喷涂距离为138-140mm，燃气压力为528-530kPa，送粉量为13-15rpm。
2.根据权利要求1所述的一种提升防尘盖耐腐蚀性的纳米热喷涂工艺工艺，其特征在于，所述纳米级的氧化铝、二氧化硅和镍铬合金复合粉末按4:3:1质量比例混合。
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