CN113832427A - 一种用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，包括以下步骤：（1）预制复合粉末；（2）模具表面预处理；（3）根据模具的形状及受力情况，机械手控制焊枪走向，高温预热模具并在模具表面喷涂一层复合陶瓷涂层；（4）对喷涂后的模具进行后期机加工。本发明用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，等离子喷涂后的模具，具有良好的结合力和自润滑性；模具表面具有较高硬度和低的摩擦系数，大大提高了其使用寿命，大大降低了生产成本，没有了磨屑污染，提高了产品质量，模具属于批量非单件生产，便于组织规模生产。

Description

一种用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法
技术领域
本发明涉及表面功能涂层制造领域，尤其涉及一种用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法。
背景技术
等离子喷涂是一种材料表面强化和表面改性的技术，可以使基体表面具有耐磨、耐蚀、耐高温氧化、电绝缘、隔热、防辐射、减磨和密封等性能。 等离子喷涂技术是采用由直流电驱动的等离子电弧作为热源，将陶瓷、合金、金属等材料加热到熔融或半熔融状态，并以高速喷向经过预处理的工件表面而形成附着牢固的表面层的方法，等离子喷涂的主要优点是：（1）相比较氧一乙炔火焰喷涂，等离子焰流温度高，能量束很集中，可以熔化所有一切高硬度、高熔点的粉末，因此可作喷涂用材料范围广泛，可以用来制备多种多样化的涂层；（2）由于喷涂粒子的飞行速度可高达200-500m/s，所以得到的涂层平整光滑、致密度高，而且粉末沉积率很高；（3）喷涂过程中基体不带电、不熔化，基体与喷枪相对移动速度快，使得基体组织不发生变化，不会因为受热而对基体的形状和性能造成影响；（4）工作气体为惰性气体，保护了基体和粉末不会受到氧化，涂层内杂质少；（5）操作简单，设备维护成本低，调节性能好。
耐火砖模具工作环境恶劣，普通的模具韧性差、强度低、硬度小、抗冲击差、使用寿命短。目前模具表面强化大多采用热处理的方式，但处理后的模具硬度最多达到HRC61，耐磨性差，使用寿命短，同时磨屑粘附于生坯上造成烧结后产品表面有锈斑，造成产品外观不达标。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，使模具表面具有更高的硬度和更优异的耐磨性，大幅增加了模具的使用寿命，同时解决了磨屑污染对产品外观的影响，降低了生产成本，提高了产品质量。本发明采用的技术方案是：
一种用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，其中：包括以下步骤：
（1）预制复合粉末；
（2）模具表面预处理；
（3）根据模具的形状及受力情况，机械手控制焊枪走向，高温预热模具并在模具表面喷涂一层复合陶瓷涂层；
（4）对喷涂后的模具进行后期机加工。
优选的是，所述的用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，其中：按重量百分比计，所述复合粉末包括85-90%氧化铬粉，3-5%铝粉，5-10%钼粉，0.5-3.0% 氧化钇粉。
优选的是，所述的用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，其中：所述步骤（1）复合粉末的粒度为22-53μm。
优选的是，所述的用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，其中：所述步骤（2）预处理包括去除模具表面锈迹、油污及喷砂。
优选的是，所述的用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，其中：所述步骤（3）模具高温预热的预热温度为300-400℃。
优选的是，所述的用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，其中：所述步骤（3）复合陶瓷涂层厚度为 0.3-0.5mm。
优选的是，所述的用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，其中：所述步骤（4）中后期机加工包括对工件尺寸或者表面精度不符合设计要求的部位进行后期机加工及镜面抛光。
本发明的优点在于：
本发明用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，等离子喷涂后的模具，具有良好的结合力和自润滑性；模具表面具有较高硬度和低的摩擦系数，大大提高了其使用寿命，大大降低了生产成本，没有了磨屑污染，提高了产品质量，模具属于批量非单件生产，便于组织规模生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，包括以下步骤：
（1）对模具表面进行预处理，除去模具表面的锈迹、油污及喷砂处理。其中，除去锈迹的方式可以用除锈剂进行消除；
（2）预制复合粉末，粉末按重量百分比为 90% 氧化铬粉，4%铝粉，5% %钼粉，1% 氧化钇粉；
（3）用氧乙炔火焰枪将模具喷涂表面预热到400℃；
（4）根据模具的形状及受力情况，机械手控制喷枪走向，按照对模具受力部位进行等离子喷涂，喷涂层的厚度为 0.3mm；
（5）对喷涂后的模具尺寸外形或表面精度不符合设计要求的部位进行后期机加工机及镜面抛光；
将喷涂前与喷涂后的模具进行对比：
模具喷涂前，硬度 HV为 720，耐磨性一般；
模具喷涂后，硬度HV为 1550，使用寿命提高10倍以上。
实施例2
一种用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，包括以下步骤：
（1）对模具表面进行预处理，除去模具表面的锈迹、油污及喷砂处理。其中，除去锈迹的方式可以用除锈剂进行消除；
（2）预制复合粉末，粉末按重量百分比为 85% 氧化铬粉，5%铝粉，3% %钼粉，2% 氧化钇粉；
（3）用氧乙炔火焰枪将模具喷涂表面预热到350℃；
（4）根据模具的形状及受力情况，机械手控制喷枪走向，按照对模具受力部位进行等离子喷涂，喷涂层的厚度为 0.45mm；
（5）对喷涂后的模具尺寸外形或表面精度不符合设计要求的部位进行后期机加工机及镜面抛光；
将喷涂前与喷涂后的模具进行对比：
模具喷涂前，硬度 HV为 720，耐磨性一般；
模具喷涂后，硬度HV为 1420，使用寿命提高10倍以上。
本发明用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，等离子喷涂后的模具，具有良好的结合力和自润滑性；模具表面具有较高硬度和低的摩擦系数，大大提高了其使用寿命，大大降低了生产成本，没有了磨屑污染，提高了产品质量，模具属于批量非单件生产，便于组织规模生产。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）预制复合粉末；
（2）模具表面预处理；
（3）根据模具的形状及受力情况，机械手控制焊枪走向，高温预热模具并在模具表面喷涂一层复合陶瓷涂层；
（4）对喷涂后的模具进行后期机加工。
2.根据权利要求1所述的用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，其特征在于：按重量百分比计，所述复合粉末包括85-90%氧化铬粉，3-5%铝粉，5-10%钼粉，0.5-3.0% 氧化钇粉。
3.根据权利要求1所述的用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，其特征在于：所述步骤（1）复合粉末的粒度为22-53μm。
4.根据权利要求1所述的用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，其特征在于：所述步骤（2）预处理包括去除模具表面锈迹、油污及喷砂。
5.根据权利要求1所述的用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，其特征在于：所述步骤（3）模具高温预热的预热温度为300-400℃。
6.根据权利要求1所述的用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，其特征在于：所述步骤（3）复合陶瓷涂层厚度为 0.3-0.5mm。
7.根据权利要求1所述的用于耐火砖模具表面的等离子喷涂方法，其特征在于：所述步骤（4）中后期机加工包括对工件尺寸或者表面精度不符合设计要求的部位进行后期机加工及镜面抛光。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101243200A (zh) * 2005-07-04 2008-08-13 韩国科学技术研究院 具有耐热及耐磨蚀性及低摩擦特性的涂料及其涂布方法
CN102586716A (zh) * 2012-04-06 2012-07-18 天津大学 一种用于热作模具钢表面强化的耐磨金属陶瓷涂层及其制备方法
CN104233179A (zh) * 2014-09-30 2014-12-24 广东澳利坚建筑五金有限公司 一种耐磨热喷涂复合铜铝合金涂层的制备方法及涂层材料

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