[發明專利]用于使用金屬材料涂覆由球墨鑄鐵制成的本體的方法；用所述方法制造的用于供鋁壓鑄使用的模具的背板

在審

• 申請號: 201480043116.1
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN105592966A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: L.吉亞貝里尼
• 申請（專利權）人: D.G.韋爾德有限責任公司
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/23;B23K9/235;B22D17/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王倫偉;萬雪松

技術領域

本發明涉及通過由更耐磨損/耐腐蝕的材料制成的層的手段來涂覆延性鐵(ductileiron)本體的領域。

現有技術

用更耐久(resistant)的材料層涂覆延性鐵本體的做法是必要的，當在使用中時，磨損和/或腐蝕現象發生，其會導致延性鐵本體在短時間內不可用。

這特別地發生在鋁的壓鑄領域中：通常這些機器的主要組件由延性鐵制成，但如果它們沒有配備適合的涂層，則不能成功地使用它們；在這種情況下，延性鐵會容易地遭受腐蝕/磨損現象，在相對短的時間內導致機器不再可以使用。

因此，在現有技術中已知的是，用更耐磨損/耐腐蝕的金屬層涂覆延性鐵本體（在這種情況下，為模具的背板）的工作表面，所述金屬層由于其性質而更少地經受這樣的腐蝕/磨損現象。

用于制備此類涂層的已知的技術基本上為在延性鐵本體上噴鍍鎳合金的薄層。

在現有技術中，此類技術被稱為“等離子涂覆”或者更通常稱為“粉末噴鍍”。

鎳粉主要通過機械結合將其本身結合至延性鐵，所述結合整體上太弱且不穩定從而無法長時間地保證對延性鐵本體的有效保護。

鎳層的厚度由于施加而非常薄，為零點幾毫米的量級。

這（連同涂層和延性鐵之間的“弱”機械結合）引起了此類薄涂層尤其經受了磨損和疲勞循環，特別是當延性鐵的本體經受周期性的負載和腐蝕時，其有時導致部分鎳涂層與下面的延性鐵相分離。

僅可通過除去之前的涂層并通過重建新的完整的層來復原此種涂層。

順帶提出必須注意的是，用于鋁壓鑄的模具經常用于“自動化”領域，并且對于復原涂層所必需的設施的停產在該領域中導致不可接受的成本。

因此，明確的是，在現有技術中在延性鐵本體上敷設（layingdown）金屬材料的耐久性層以克服這些缺點的技術的方式，目前尚不可行。

普遍已知的是，最耐受磨損/腐蝕的材料之一是不銹鋼（inox鋼），但使用不銹鋼涂覆延性鐵本體的做法在現有技術中被認為是不可取的。

延性鐵含有高量的碳，并且當經受高的熱應力時（例如用不銹鋼作為添加材料(fillermaterial)焊接），它傾向于改變其結構，使受限定的并均一地分布在石墨“球結”中的碳分散。

在較熱的區域中，碳的分散和這些分子的遷移導致了易碎并經受破裂的表面。

與提供富含鉻的不銹鋼有關的該遷移導致了碳化鉻的形成。

該碳化物的過量導致了非常堅硬并且非常易碎的結構，除此之外，過度的碳遷移還引起所有的鉻都朝著碳遷移，留下廣泛的鉻“耗盡”區域，其導致了之后的晶間腐蝕侵害。

由于已知的教導已經指向了完全相反的方向，本領域技術人員因此不會想到在延性鐵本體上敷設不銹鋼層以避免其腐蝕。

發明的目的和內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷。

特別地，本發明的目的在于提供用于使用不銹鋼涂覆延性鐵本體的方法，其可以產生厚而牢固的涂層，以便長時間使用。

本發明的基本想法是通過焊接在延性鐵本體上施加多個不銹鋼焊珠。

在克服現有技術的偏見的情況下，申請人已考慮到，令人感興趣的是，在該方向上進行研究以提供基于通過焊接施加不銹鋼涂層的使用不銹鋼涂覆延性鐵本體的方法。

在數次測試和研究后，申請人已研發出根據權利要求1的本發明的方法主題。

簡而言之，所述方法包括以下步驟：

-至少通過加熱所述待涂覆的表面干燥延性鐵本體，并且

-通過脈沖弧焊使用不銹鋼作為添加材料在待涂覆的表面上加襯不銹鋼的涂覆層（或用其涂覆），所述焊接直接在延性鐵上進行，即在待涂覆的表面上進行而不需要使任何其他材料介入。

進一步的有利的特征是從屬權利要求的主題，其是本說明書的組成部分。

申請人已注意到，除去水分和來自浸漬延性鐵本體的加工油的揮發性物質是為制備用于后續加襯實際的(real)不銹鋼的焊接操作的材料所必要且相當有利的條件。

要提醒的是，延性鐵是固有多孔的：對至少待涂覆的表面的加熱和后續的干燥能夠除去水分和加工油。

脈沖弧焊，優選為所謂的“噴射電弧”模式，在焊接操作不涉及相當大的延性鐵本體厚度的情況下，其能夠以容易達到（并且可能超過）3毫米的厚度使不銹鋼層沉積在待涂覆的延性鐵表面上。