[發(fā)明專利]一種零件表面金屬鍍層缺陷的修復方法

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• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN103898468A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設計）人: 王君;楊林生;董志良
• 申請（專利權）人: 安徽普威達真空科技有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生;胡東升

技術領域：

本發(fā)明涉及一種零件表面金屬鍍層缺陷的修復方法，涉及真空磁控濺射鍍膜技術領域，具體是利用該技術對電沉積、化學沉積鍍層表面缺陷或損傷進行修復，從而恢復工程用零部件鍍層的功能。

背景技術：

在各工程領域，電沉積、化學沉積金屬覆蓋層(包括鉻、鎳、銅、鋅等)被廣泛用來提高零件的外觀質(zhì)量、導電性、耐腐蝕以及耐磨擦磨損等性能。在提供各種用途的涂層同時，由于電沉積、化學沉積過程涉及到溫度、鍍液配方、鍍液理化性能及鍍槽設置等工藝參數(shù)，完全避免電沉積、化學沉積過程的缺陷幾乎是不可能的。另外，電沉積、化學沉積后處理、后續(xù)加工、運輸乃至服役過程的輕微磕碰、刮擦及不合理安裝及使用也會造成金屬鍍層的損傷。

鍍層的缺陷和損傷會使其使用性能受到影響，嚴重的會導致相應零部件功能的喪失乃至設備無法運行。缺陷和損傷按幾何特點可以分為點狀、線狀和面狀三類。對已發(fā)生的缺陷和損傷，鍍層生產(chǎn)企業(yè)往往進行整體化學或機械退鍍后再重新實施電沉積、化學沉積工藝。上述工藝過程和電沉積、化學沉積過程一樣，存在著嚴重的污染問題。另外，對于僅發(fā)生在局部區(qū)域的鍍層缺陷和損傷進行上述處理，也存在著嚴重的浪費問題。近年來發(fā)展起來的電刷鍍和熱噴涂等技術，雖然可以實現(xiàn)局部修復，但前者存在著膜層結(jié)合力的問題，后者則受到材料體系的制約。

磁控濺射鍍膜技術是眾多真空鍍膜技術的一種，具有“低溫、高速”等優(yōu)點。由于基于氣相過程，所以該技術完全避免了污染物的產(chǎn)生。由于濺射現(xiàn)象的廣泛性，可以使用和電沉積、化學沉積相同或相近的材料作為磁控濺射靶材，輔以合適的前處理和后處理，在工程用零部件鍍層缺陷或損傷位置處選擇性的沉積上材質(zhì)相同、組織結(jié)構相似并且結(jié)合緊密的修復涂層。

發(fā)明內(nèi)容：

為克服現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種使用磁控濺射進行鍍層修復的方法。針對不同類型的電沉積、化學沉積鍍層，可以對缺陷或損傷位置進行選擇性的修復。修復區(qū)域具有和原鍍層材質(zhì)相同、組織結(jié)構相似并且結(jié)合緊密的特點。和原有修復方法相比，本發(fā)明不僅具有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢，而且可以完全避免傳統(tǒng)修復方法所造成的污染。

本發(fā)明解決技術問題采用如下技術方案：

一種零件表面金屬鍍層缺陷的修復方法，按如下步驟進行：

(A)、對工程用零部件金屬鍍層表面缺陷或損傷位置進行物理及化學預清洗；

(B)、對缺陷或損傷位置進行噴砂處理及鍍前清洗；

(C)、選擇合適的裝夾具對待處理零件進行安裝，并使缺陷或損傷位置處于真空室內(nèi)；

(D)、對真空室進行抽氣，對金屬鍍層缺陷或損傷位置進行加熱及等離子體清洗；

(E)、向真空室內(nèi)充入氬氣，并將壓力控制在0.5Pa-10Pa之間，當零件表面被加熱達到200-400℃時，進行步驟F；

(F)、將真空室內(nèi)的濺射源通電，采用和電鍍層相同或相近的靶材，對缺陷或損傷位置進行濺射鍍膜；

(G)、膜層厚度達到要求后，濺射源斷電，真空室充保護性氣體，保溫0.5-1小時后，斷開加熱電源，并等待零件降溫；

(H)、零件溫度降到室溫后，取出零件并對缺陷或損傷位置進行后續(xù)加工，使其尺寸和外觀達到要求。

所述金屬鍍層缺陷包括電沉積、化學沉積過程中形成的針孔、麻點、起泡以及小面積的剝離和起皮；所述損傷包括運輸、安裝、使用過程中形成的點狀、線狀的碰傷、劃傷。

所述金屬鍍層是以裝飾、耐腐蝕、耐磨損為目的的，通過電沉積、化學沉積制備而得的覆蓋在工程用零部件表面的工程用金屬覆蓋層，為鉻、鎳、銅、鋅或鋁覆蓋層。

所述化學預清洗是以清除表面油污、灰塵、銹跡為目的而采用的清理手段，所述清理手段包括酒精清洗、噴砂、砂紙打磨。

步驟B中所述噴砂處理及鍍前清洗包括：采用200#以上石英砂作為磨料，對缺陷或損傷位置進行局部噴砂處理，并對鍍層完好區(qū)域進行保護，噴砂目的在于消除缺陷和損傷的銳邊，改善膜層結(jié)合狀況。

步驟D中所述加熱為電阻加熱或輻射加熱方式對待修復區(qū)域進行處理，根據(jù)材料體系的不同，處理溫度在200-400℃范圍內(nèi)。

步驟D中所述等離子體清洗是將待處理工程用零部件置于負電位-50V～-200V，使真空室內(nèi)發(fā)生等離子體輝光放電，并利用放電產(chǎn)生的氬離子對缺陷或損傷位置進行轟擊，清洗過程是為了提高修復涂層和工程用零部件基材以及已有涂層間結(jié)合力而進行的處理。

步驟G中所述膜層厚度比原電沉積、化學沉積涂層厚度高5～10微米。