[發明專利]提高基體與陶瓷涂層結合強度的工藝

有效

• 申請號: 201110103291.3
• 申請日: 2011-04-25
• 公開（公告）號: CN102191446A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 管納英;吳奇一;徐艷;沈翔;蔡劍峰
• 申請（專利權）人: 常州液壓成套設備廠有限公司
• 主分類號: C23C4/02
• 分類號: C23C4/02;C23C4/10
• 代理公司: 北京市惠誠律師事務所 11353
• 代理人: 雷志剛;潘士霖

技術領域

本發明涉及一種提高基體與陶瓷涂層結合強度的工藝，特別是一種用于液壓缸陶瓷活塞桿的提高基體與陶瓷涂層結合強度的工藝。

背景技術

液壓啟閉機的工作環境復雜多變，因此對液壓油缸活塞桿的防腐蝕、耐磨性能要求很高，故必須對其表面進行必要的防腐和耐磨等處理，以保證性能。在實際使用過程中，陶瓷活塞桿基體與其表面涂層的結合強度對活塞桿的使用壽命起著關鍵作用，陶瓷涂層一旦脫落，則整個活塞桿將失效。目前帶內置式行程檢測裝置的液壓缸的陶瓷活塞桿表面用于行程檢測的溝槽均為V型結構，這種結構下的陶瓷活塞桿基體與其表面涂層的結合強度較低，從而影響活塞桿壽命。同時，涂層厚度和基體表面粗糙程度對涂層與基體的結合強度有很大影響，對于不同的噴涂方法，涂層厚度和基體表面粗糙度存在一個更優化的范圍使涂層與基體的結合強度較好。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了克服原有的陶瓷活塞桿基體與其表面涂層結合強度較低的不足，本發明提供一種提高基體與陶瓷涂層結合強度的工藝。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種提高基體與陶瓷涂層結合強度的工藝，包含以下步驟：

(a)用堿性洗滌劑清洗基體材料表面；

(b)在基體材料表面車加工燕尾槽，燕尾槽的轉角部位為倒圓角；

(c)噴砂處理，使粗糙度范圍Rz在37.1～48.4μm范圍內，噴砂后用壓縮空氣將基體材料表面吹干凈；

(d)等離子噴涂打底層，使基體表面為一平整面，打底層淺層厚度L0為0.06mm～0.1mm；

(e)等離子噴涂陶瓷層，使工件外表面呈一平整平面，噴涂后的單邊厚度為0.30mm～0.35mm；

(f)將工件精磨加工至要求尺寸，精磨加工后的單邊厚度為0.20mm～0.25mm。

為了保證行程檢測裝置的檢測精度，步驟(b)中所述的燕尾槽的深度L為0.15mm～0.2mm。

為了保證結合強度并且不影響噴涂質量，步驟(b)中所述的燕尾槽的左斜面與右斜面的夾角α為10°～16°。

本發明的有益效果是，本發明提高基體與陶瓷涂層結合強度的工藝，在基體與陶瓷層之間增加打底層，可以防止基體合金受熱氧化和提高陶瓷涂層的結合強度。由于陶瓷材料較脆，燕尾槽的轉角部位圓滑過渡，保證了涂層質量和結合強度。使用等離子噴涂方法，確定了涂層厚度和基體表面粗糙度更優化的范圍，使涂層與基體的結合強度較好。使用該工藝制成的結構可用于活塞桿的檢測段，與輸出脈沖信號的內置式行程檢測裝置結合使用，檢測活塞桿行程。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明提高基體與陶瓷涂層結合強度的工藝制成的結構的示意圖。

圖中1、燕尾槽，1-1、左斜面，1-2、右斜面，1-3、燕尾槽的轉角部位，1-4、打底層，1-5、陶瓷層，α、左斜面與右斜面的夾角，L、燕尾槽的深度，L0、打底層淺層厚度。

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，因此其僅顯示與本發明有關的構成。以下實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本發明實施的限制。

如圖1所示，本發明提高基體與陶瓷涂層結合強度的工藝制成的結構的示意圖。

本發明提高基體與陶瓷涂層結合強度的工藝，包含以下步驟：

(a)用堿性洗滌劑清洗基體材料表面；

(b)在基體材料表面車加工燕尾槽1，燕尾槽1的轉角部位1-3為倒圓角，燕尾槽1的深度L為0.15mm～0.2mm，燕尾槽1的左斜面1-1與右斜面1-2的夾角α為10°～16°；

(c)噴砂處理，使粗糙度范圍Rz在37.1～48.4μm范圍內，噴砂后用壓縮空氣將基體材料表面吹干凈，基體材料表面的粗糙度增大，涂層的結合強度提高，但是當粗糙度超過一定值時，粗糙度增大反而不利于涂層與基體材料的結合；

(d)為了防止基體材料受熱氧化和提高陶瓷涂層的結合強度，等離子噴涂打底層1-4，使基體表面為一平整面，打底層1-4淺層厚度L0為0.06mm～0.1mm；

(e)等離子噴涂陶瓷層1-5，使工件外表面呈一平整平面，噴涂后的單邊厚度為0.30mm～0.35mm；

(f)將工件精磨加工至要求尺寸，精磨加工后的單邊厚度為0.20mm～0.25mm。

步驟(c)中噴砂的材料采用棕剛玉砂，粒度為16～24目，噴砂氣壓不低于0.6MPa。