CN107974681A - 一种提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法，在对母材表面进行冷喷涂处理后，对冷喷涂层表面进行火焰加热处理，使冷喷涂层表面充分融化。本发明不仅能够降低冷喷涂层表层区域的孔隙率，很大程度地降低应力集中，显著提高冷喷涂层的耐腐蚀性能，而且操作简单、使用方便、性能可靠、经济使用。

Description

一种提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法
技术领域
本发明涉及冷喷涂层表面处理技术领域，尤其涉及一种提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法。
背景技术
冷喷涂工艺是一种新型的表面保护方法，它是将粉末颗粒预加热，并使其在高压作用下撞击到基材表面，通过多层的堆积，形成起保护作用的冷喷涂层。冷喷涂工艺具有低成本、快速高效、无融化、组织均匀、可百分百回收利用等优点，因此被广泛应用于各种材料的表面保护中。但发明人发现现有技术中的冷喷涂工艺存在以下问题：冷喷涂是通过加速气体的作用使粉末颗粒附着在材料表面，在喷涂过程中，优先喷涂的粉末颗粒会受到后续粉末颗粒的冲击而结合更加紧密，相互之间的结合力更大，很少有孔隙存在，但在冷喷涂层表层的颗粒并未受到这种促进效果，这导致了冷喷涂层表层区域颗粒间的结合并不够紧密，存在大量孔隙，从而当面对较为恶劣的服役环境下，冷喷涂层表层区域往往会被优先腐蚀，这会大大降低冷喷涂层的耐腐蚀性，因此如何提高冷喷涂层耐腐蚀性成为需要解决的关键问题。
发明内容
针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法，不仅能够降低冷喷涂层表层区域的孔隙率，很大程度地降低应力集中，显著提高冷喷涂层的耐腐蚀性能，而且操作简单、使用方便、性能可靠、经济使用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法，在对母材表面进行冷喷涂处理后，对冷喷涂层表面进行火焰加热处理，使冷喷涂层表面充分融化。
优选地，所述的对冷喷涂层表面进行火焰加热处理包括：火焰加热气体为氧气-乙炔，中性火焰进行线状加热，加热带宽度为28mm，加热温度为600℃，火焰移动速度为3mm/s。
优选地，所述的母材为铝合金、镁合金、钛合金中的至少一种。
优选地，所述的对母材表面进行冷喷涂处理包括：采用粒度为20～30μm的冷喷涂颗粒对焊接完成部分进行冷喷涂处理，冷喷涂气体预热温度为500℃，送粉速率为30g/min，送粉距离为25mm，使母材表面形成厚度为2mm的冷喷涂层。
优选地，所述的冷喷涂颗粒为纯铝颗粒、2000系列高强铝合金颗粒、6000系列高强铝合金颗粒、7000系列高强铝合金颗粒中的至少一种。
优选地，先对母材表面进行喷丸处理，再对喷丸处理后母材表面进行冷喷涂处理。
优选地，所述的喷丸处理包括：喷丸处理的工作气体为压缩空气，压力为0.8Mpa。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法在对母材表面进行冷喷涂处理后，利用火焰加热对冷喷涂层表面进行处理，使得冷喷涂层表面充分融化，融化后液体对冷喷涂层表层存在的孔隙进行一定程度的填充，这会使冷喷涂层表面结构更加致密，孔隙率更低，表面更为平整，有效减少了应力集中，融化后液体将以氧化铝的形式存在于冷喷涂涂层中，从而实现了提高冷喷涂层的耐腐蚀能力。可见，本发明不仅降低了冷喷涂层表层的孔隙率，很大程度降低了应力集中，显著提高冷喷涂层的耐腐蚀性能，而且操作简单、使用方便、性能可靠、经济使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例中提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法的原理示意图一。
图2为本发明实施例中提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法的原理示意图二。
图3为采用本发明实施例中提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法处理后的冷喷涂层表面微观SEM(即扫描电子显微镜)图像。
图4为采用本发明实施例中提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法处理后的冷喷涂层效果图。
图5为采用本发明实施例中提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法处理后的冷喷涂层的耐腐蚀性宏观效果对比图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面对本发明所提供的提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法进行详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
一种提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法，包括：在对母材表面进行冷喷涂处理后，随后对冷喷涂层表面进行火焰加热处理，使冷喷涂层表面充分融化。
其中，该提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法具体可以包括以下实施方案：
(1)所述的母材为铝合金、镁合金、钛合金中的至少一种。
(2)所述对冷喷涂层表面进行火焰加热处理包括：火焰加热气体为氧气-乙炔，中性火焰进行线状加热，加热带宽度为28mm，加热温度为600℃，火焰移动速度为3mm/s，这可以保障冷喷涂层表面能够充分融化，并且不会影响冷喷涂层的底部。
(3)所述的对母材表面进行冷喷涂处理可以包括：采用粒度为20～30μm的冷喷涂颗粒对焊接完成部分进行冷喷涂处理，冷喷涂气体预热温度为500℃，送粉速率为30g/min，送粉距离为25mm，使母材表面形成厚度为2mm的冷喷涂层。所述的冷喷涂颗粒为纯铝颗粒、2000系列高强铝合金颗粒、6000系列高强铝合金颗粒、7000系列高强铝合金颗粒中的至少一种。
(4)先对母材表面进行喷丸处理，喷丸处理的工作气体为压缩空气，压力为0.8Mpa，再对喷丸处理后的母材表面进行冷喷涂处理，这可以提高冷喷涂层与母材之间的结合强度，使后续在对冷喷涂层表面进行火焰加热处理时，冷喷涂层底部不会融化。
具体地，本发明所提供的提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法在对母材表面进行冷喷涂处理后，利用火焰加热对冷喷涂层表面进行处理，使得冷喷涂层表面充分融化，融化后的液体将对冷喷涂层表层存在的孔隙进行一定程度的填充，使得冷喷涂层表面结构更加致密，孔隙率更低，表面更为平整，有效减少了应力集中，融化后的液体将以氧化铝的形式存在于冷喷涂涂层中，从而实现了提高冷喷涂层的耐腐蚀能力。
综上可见，本发明实施例不仅能够降低冷喷涂层表层区域的孔隙率，很大程度地降低应力集中，显著提高冷喷涂层的耐腐蚀性能，而且操作简单、使用方便、性能可靠、经济使用。
为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本发明实施例所提供的提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法进行详细描述。
实施例1
如图1和图2所示，一种提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法，其具体包括以下步骤：
步骤A、以2219铝合金为母材，对母材表面1进行喷丸处理，喷丸处理的工作气体为压缩空气，压力为0.8Mpa。
步骤B、采用粒度为20～30μm的2219铝合金颗粒在现有冷喷涂装置3中对喷丸处理后的母材表面1进行冷喷涂表面处理，冷喷涂气体预热温度为500℃，送粉速率为30g/min，送粉距离为25mm，使母材表面形成厚度为2mm的冷喷涂层2。
步骤C、采用现有火焰加热装置5对冷喷涂层2表面进行火焰加热处理，火焰加热气体为氧气-乙炔，中性火焰进行线状加热，加热带宽度为28mm，加热温度为600℃，火焰移动速度为3mm/s，使冷喷涂层表面充分融化，从而得到如图4所示低孔隙率致密涂层4。
具体地，本发明实施例1处理后得到的低孔隙率致密涂层4，其表面微观SEM图像可以如图3所示；将本发明实施例1处理后得到的低孔隙率致密涂层4和未经过本发明处理的2219铝合金在EXCO溶液中腐蚀12h后，从而可以得到如图5所示的耐腐蚀性宏观效果对比图。由图3和图5可以看出：经过本发明实施例1处理后的冷喷涂层其表层区域的孔隙率明显降低，而且冷喷涂层的耐腐蚀性能也得到显著提高。
综上可见，本发明实施例不仅能够降低冷喷涂层表层区域的孔隙率，很大程度地降低应力集中，显著提高冷喷涂层的耐腐蚀性能，而且操作简单、使用方便、性能可靠、经济使用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法，其特征在于，在对母材表面进行冷喷涂处理后，对冷喷涂层表面进行火焰加热处理，使冷喷涂层表面充分融化。
2.根据权利要求1所述的提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法，其特征在于，所述对冷喷涂层表面进行火焰加热处理包括：火焰加热气体为氧气-乙炔，中性火焰进行线状加热，加热带宽度为28mm，加热温度为600℃，火焰移动速度为3mm/s。
3.根据权利要求1或2所述的提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法，其特征在于，所述的母材为铝合金、镁合金、钛合金中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法，其特征在于，所述的对母材表面进行冷喷涂处理包括：采用粒度为20～30μm的冷喷涂颗粒对焊接完成部分进行冷喷涂处理，冷喷涂气体预热温度为500℃，送粉速率为30g/min，送粉距离为25mm，使母材表面形成厚度为2mm的冷喷涂层。
5.根据权利要求4所述的提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法，其特征在于，所述的冷喷涂颗粒为纯铝颗粒、2000系列高强铝合金颗粒、6000系列高强铝合金颗粒、7000系列高强铝合金颗粒中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法，其特征在于，先对母材表面进行喷丸处理，再对喷丸处理后的母材表面进行冷喷涂处理。
7.根据权利要求1或2所述的提高冷喷涂层耐腐蚀性的方法，其特征在于，所述的喷丸处理包括：喷丸处理的工作气体为压缩空气，压力为0.8Mpa。
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