CN113718191B - 一种铝镁合金表面增强层的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种铝镁合金表面增强层的制备方法包括以下步骤：在铝镁合金的表面敷设一层纯钛粉，得到纯钛粉层。将氮电弧作用在纯钛粉层处，并使得电离的氮气与熔化的铝反应生成氮化铝，冷却后得到铝镁合金表面增强层。本申请得到的铝镁合金表面增强层具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性，能显著提高铝镁合金的表面性能，且加工设备简单，操作便捷，成本较低。相比现有技术的渗氮处理技术，本申请的制备方法性能更佳，成本更低，实现了性能与成本的兼顾，应用市场更大，开发潜力更大。
Description
技术领域
本申请涉及氮化处理技术领域，尤其涉及一种铝镁合金表面增强层的制备方法。
背景技术
渗氮处理是指以合适的工艺将氮转化为活性氮原子或氮离子，并渗入到材料表面，与材料发生发生反应，生成一系列氮化物的处理方法。但现有的诸多渗氮工艺都有一定的局限性，工艺和设备两方面都较为复杂且成本高的缺陷。
申请内容
本申请提供一种铝镁合金表面增强层的制备方法，能够显著提高铝镁合金的表层强度与耐磨性。
第一方面，本申请的实施例提供了一种铝镁合金表面增强层的制备方法包括以下步骤：在铝镁合金的表面敷设一层纯钛粉，得到纯钛粉层。将氮电弧作用在纯钛粉层处，并使得电离的氮气与熔化的铝反应生成氮化铝，冷却后得到铝镁合金表面增强层。
在其中一些实施例中，在铝镁合金的表面敷设一层纯钛粉之前，对铝镁合金进行打磨、清洗、干燥。
在其中一些实施例中，清洗用溶液包括丙酮溶液。
在其中一些实施例中，在铝镁合金的表面敷设一层纯钛粉，包括：将纯钛粉与粘接剂调配后涂覆在铝镁合金的表面，干燥，实现在铝镁合金的表面敷设一层纯钛粉。
在其中一些实施例中，粘接剂包括水玻璃。
在其中一些实施例中，铝镁合金为条形的块状。纯钛粉层为位于铝镁合金的中间位置的、沿铝镁合金的长度方向延伸的条状。
在其中一些实施例中，氮电弧由钨极惰性气体保护焊机产生。
在其中一些实施例中，钨极惰性气体保护焊机的保护气体包括氮气和氩气的混合气体。
在其中一些实施例中，将氮电弧作用在纯钛粉层处，包括：将工作的钨极惰性气体保护焊机的钨极对准纯钛粉层的一端，并沿着纯钛粉层的长度方向运动，实现将氮电弧作用在纯钛粉层处。
在其中一些实施例中，将工作的钨极惰性气体保护焊机的钨极对准纯钛粉层的一端，并沿着纯钛粉层的长度方向运动之前，铝镁合金固定在平台，钨极惰性气体保护焊机安装在小车。
根据本申请的实施例提供的一种铝镁合金表面增强层的制备方法，包括以下步骤：在铝镁合金的表面敷设一层纯钛粉，得到纯钛粉层。将氮电弧作用在纯钛粉层处，并使得电离的氮气与熔化的铝反应生成氮化铝，冷却后得到铝镁合金表面增强层。本申请得到的铝镁合金表面增强层具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性，能显著提高铝镁合金的表面性能，且加工设备简单，操作便捷，成本较低。相比现有技术的渗氮处理技术，本申请的制备方法性能更佳，成本更低，实现了性能与成本的兼顾，应用市场更大，开发潜力更大。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。
图1为本申请实施例中纯钛粉层的结构示意图；
图2为本申请实施例中铝镁合金表面增强层的结构示意图；
图3为本申请实施例中制备方法的流程示意图。
具部实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具部实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
参阅图1-3，本申请的实施例提供了一种铝镁合金表面增强层3的制备方法包括以下步骤：
步骤一、在铝镁合金1的表面敷设一层纯钛粉，得到纯钛粉层2。
其中，在铝镁合金1的表面敷设一层纯钛粉之前，可以对铝镁合金1进行打磨、清洗、干燥，以去除铝镁合金1的表面的氧化膜以及表面杂质。
清洗用溶液可以包括丙酮溶液，以去除油污等杂质。清洗溶液可以还包括在使用丙酮溶液后依次使用的水和酒精，也就是说，可以依次使用丙酮溶液、水和酒精进行清洗。干燥方式可以为烘干。
对于在铝镁合金1的表面敷设一层纯钛粉，可以包括：将纯钛粉与粘接剂调配后涂覆在铝镁合金1的表面，干燥，实现在铝镁合金1的表面敷设一层纯钛粉。
其中，粘接剂可以为水玻璃。纯钛粉与水玻璃调配所用比例能保证粉末成型即可。干燥方式可以为烘干。
另外，铝镁合金1可以为条形的块状。此时，纯钛粉层2可以为位于铝镁合金1的中间位置的、沿铝镁合金1的长度方向延伸的条状。
此外，制备方法还包括以下步骤：
步骤二、将氮电弧作用在纯钛粉层2处，并使得电离的氮气与熔化的铝反应生成氮化铝，冷却后得到铝镁合金表面增强层3。
其中，氮电弧可以由钨极惰性气体保护焊机产生。钨极惰性气体保护焊机可以具体为多功能交/直流TIG焊机。钨极惰性气体保护焊机的保护气体可以为氮气和氩气的混合气体。
对于将氮电弧作用在纯钛粉层2处，可以包括：将氮电弧作用在纯钛粉层2处，包括：将工作的钨极惰性气体保护焊机的钨极对准纯钛粉层2的一端，并沿着纯钛粉层2的长度方向运动，实现将氮电弧作用在纯钛粉层2处。
其中，将工作的钨极惰性气体保护焊机的钨极对准纯钛粉层2的一端，并沿着纯钛粉层2的长度方向运动之前，铝镁合金1可以固定在平台上，钨极惰性气体保护焊机可以安装在小车上。
钨极惰性气体保护焊机安装在小车上之前，正确装夹好钨极，钨极磨成圆锥形。钨极惰性气体保护焊机安装在小车上之后，设定小车的行走速度、钨极惰性气体保护焊机的喷嘴到铝镁合金1的距离、钨极的伸出长度(小车的行走速度可以为2mm/s，钨极惰性气体保护焊机的喷嘴到铝镁合金1的距离可以为10mm，钨极的伸出长度可以为5mm)，且确保钨极在小车行走过程中不偏离纯钛粉层2。且钨极惰性气体保护焊机工作前，确保接好正负极，选择合适的焊接电流、氮气和氩气比例。
本申请得到的铝镁合金表面增强层3具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性，能显著提高铝镁合金1的表面性能，且加工设备简单，操作便捷，成本较低。相比现有技术的渗氮处理技术，本申请的制备方法性能更佳，成本更低，实现了性能与成本的兼顾，应用市场更大，开发潜力更大。另外，一般情况下，氮气是不能用作镁合金焊接用保护气的，本申请突破了常规的思维，并使得得到的铝镁合金表面增强层3效果较好
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具部情况理解上述术语的具部含义。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种铝镁合金表面增强层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在铝镁合金的表面敷设一层纯钛粉，得到纯钛粉层；
将氮电弧作用在所述纯钛粉层处，并使得电离的氮气与熔化的铝反应生成氮化铝，冷却后得到铝镁合金表面增强层；
其中，在铝镁合金的表面敷设一层纯钛粉，包括：
将所述纯钛粉与粘接剂调配后涂覆在所述铝镁合金的表面，干燥，实现在铝镁合金的表面敷设一层纯钛粉；
所述氮电弧由钨极惰性气体保护焊机产生；
将氮电弧作用在所述纯钛粉层处，包括：
将工作的所述钨极惰性气体保护焊机的钨极对准所述纯钛粉层的一端，并沿着所述纯钛粉层的长度方向运动，实现将氮电弧作用在所述纯钛粉层处；
将工作的所述钨极惰性气体保护焊机的钨极对准所述纯钛粉层的一端，并沿着所述纯钛粉层的长度方向运动之前，所述铝镁合金固定在平台，所述钨极惰性气体保护焊机安装在小车；
所述铝镁合金为条形的块状；
所述纯钛粉层为位于所述铝镁合金的中间位置的、沿所述铝镁合金的长度方向延伸的条状。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
在铝镁合金的表面敷设一层纯钛粉之前，对所述铝镁合金进行打磨、清洗、干燥。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
清洗用溶液包括丙酮溶液。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述粘接剂包括水玻璃。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述钨极惰性气体保护焊机的保护气体包括氮气和氩气的混合气体。
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