[發(fā)明專利]一種提高攪拌頭耐磨損性能的復(fù)合粉末

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611219740.X
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106591830B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐遠金;徐安蓮;杜彥斌;陳康
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶派馨特機電有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C19/03;C22C32/00
• 代理公司: 重慶百潤洪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50219
• 代理人: 劉立春

本發(fā)明涉及攪拌摩擦焊接技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種提高攪拌頭耐磨損性能的復(fù)合粉末。合金粉由以下重量百分比的原料組成：0.1～1.0wt％Sr、0.1～3wt％In、3～8wt％Al、3～8wt％Ti、1～5wt％Co、1～5wt％Mo、0.05～1.5wt％Er、0.1～3wt％納米氧化鋁、0.1～0.6wt％C、余量為Ni。本發(fā)明的合金粉對攪拌摩擦焊接機攪拌頭的攪拌針進行表面處理后，能夠顯著提高攪拌針在室溫和高溫下的耐磨損性能，從而延長攪拌頭的使用壽命，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及攪拌摩擦焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高攪拌頭耐磨損性能的復(fù)合粉末。

背景技術(shù)

攪拌頭是攪拌摩擦焊技術(shù)的關(guān)鍵，被譽為攪拌摩擦焊的心臟。攪拌頭的好壞不僅決定了攪拌摩擦焊接頭的性能，而且決定著攪拌摩擦焊的生產(chǎn)成本。攪拌頭由軸肩、夾持部分和攪拌針組成。在攪拌摩擦焊過程中，攪拌針要旋轉(zhuǎn)著插入被焊材料的結(jié)合界面處，并在一定速度下沿著焊縫前進。因此，在攪拌摩擦焊時攪拌針的工作環(huán)境較為惡劣，對耐磨損性能，尤其是高溫耐磨損性能要求高。

表面處理是提高攪拌頭的攪拌針耐磨損性能的有效途徑。

申請?zhí)枮镃N201510485188.8的中國發(fā)明專利公開了一種提高銅合金表面性能的方法和裝置，其實質(zhì)就是先對銅合金表面進行真空加熱，然后通過攪拌摩擦加工表面技術(shù)對加熱后的銅合金表面進行攪拌擠壓表面，形成一層硬化層以提高銅合金表面性能，同時通過特制的攪拌頭實現(xiàn)攪拌加銑削復(fù)合加工方法，既保證了表面的加工質(zhì)量又大大提高了加工效率。最后將表面加工后的工件放到研磨機構(gòu)上進行磨削加工，獲得較光整的銅合金表面。所述攪拌頭上設(shè)有刀片，刀片表面設(shè)有耐磨損材料層，主要成分為：鐵20-30％，鈦10-15％，鈷5-10％，鎢40-60％，釩5-10％，鎳10-25％和微量稀土元素1％。

但是上述耐磨損材料層是設(shè)有刀片上的，并不是用于攪拌摩擦焊接機攪拌頭的攪拌針表面處理用的。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種提高攪拌頭耐磨損性能的復(fù)合粉末。本發(fā)明的合金粉對攪拌摩擦焊接機攪拌頭的攪拌針進行表面處理后，能夠顯著提高攪拌針在室溫和高溫下的耐磨損性能，從而延長攪拌頭的使用壽命，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：一種提高攪拌頭耐磨損性能的復(fù)合粉末，由以下重量百分比的原料組成：0.1～1.0wt％Sr、0.1～3wt％In、3～8wt％Al、3～8wt％Ti、1～5wt％Co、1～5wt％Mo、0.05～1.5wt％Er、0.1～3wt％納米氧化鋁、0.1～0.6wt％C、余量為Ni。

本發(fā)明對合金粉中各元素的含量進行了嚴格調(diào)控，使用前將復(fù)合粉末混合均勻，可采用超聲振動、機械球磨等方式，使納米氧化鋁均勻分散在合金粉中，以提高激光熔敷表面涂層的改性效果。用該合金粉通過激光熔敷的方式對攪拌頭的攪拌針進行表面處理后，能夠顯著提高攪拌針在室溫和高溫下的耐磨損性能，從而延長攪拌頭的使用壽命。其中，在合金粉中：

鍶(Sr)的主要作用是提高表面處理涂層的高溫抗氧化性能，增強攪拌頭的高溫耐磨損性能。

銦(In)的主要作用是改善表面處理涂層的韌性。

鋁(Al)和鈦(Ti)的主要作用是形成金屬間化合物，實現(xiàn)沉淀強化。

鈷(Co)的主要作用是實現(xiàn)晶界強化。

鉬(Mo)的主要作用是使表面處理涂層在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力。

鉺(Er)的主要作用是改善表面處理涂層的韌性和耐磨損性能。

納米氧化鋁的主要作用是提高表面處理涂層的耐磨損性能。

碳(C)的主要作用是獲得高硬度的碳化物,形成彌散強化相,進一步提高表面處理涂層的耐磨損性能。