[發明專利]一種金屬表面前處理方法

在審

• 申請號: 201811429052.5
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109321859A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 鄺子奇;宋進兵;張忠誠;王楓;倪偉幫
• 申請（專利權）人: 廣東省新材料研究所
• 主分類號: C23C4/02
• 分類號: C23C4/02;C23C4/129
• 代理公司: 廣東世紀專利事務所有限公司 44216
• 代理人: 曾忠群

本發明所述金屬表面前處理方法，包括以下步驟：對金屬工件的金屬表面進行除油處理后，利用超音速火焰噴涂設備進行吹砂粗化處理，使金屬表面均勻粗糙，再在金屬表面上噴涂涂層，所述吹砂粗化處理的方法是：按超音速火焰噴涂設備程序點火，調節火焰溫度使其低于砂粒熔點，啟動裝有砂粒的送粉器，使噴槍與金屬工件的金屬表面保持一定距離，然后驅使金屬工件轉動和使噴槍相對金屬表面以一定的速度移動噴射。本發明由于巧妙地利用超音速火焰噴涂設備來進行吹砂粗化處理，不僅金屬表面的氧化皮和其他異物被迅速的去除，而且熱的砂粒在吹砂時又起到了很好的預熱效果，進一步的節省了時間和成本。且處理后金屬表面的粗糙度非常均勻，對金屬表面的損傷小。

技術領域

本發明涉及金屬噴涂技術領域,特別是一種利用超音速火焰噴涂技術來進行金屬表面前處理的方法。

背景技術

熱噴涂技術制備涂層，一般都需要在噴涂涂層前，對金屬表面進行除油、表面粗化處理和預熱。常用的表面粗化方法是吹砂處理，即用一定壓力的壓縮空氣將一定粒度的氧化鋁砂、鐵砂、碳化硅砂或其他砂粒加速噴射在基體表面，去除基體表面的氧化皮、銹斑或其他異物，形成一定粗糙度的表面，以便與隨后熱噴涂沉積的涂層形成良好的機械結合，提高熱噴涂涂層與基體的結合強度。這種吹砂處理工序，一般在除油之后進行。存在如下缺點：

(1) 吹砂時，有較大的噪音，并有嚴重的粉塵產生，因此，一般需要在封閉的有隔音和除塵設備的吹砂間內進行，需要專用的吹砂間。

(2) 吹砂處理后，工件需要從吹砂間轉移到噴涂間進行噴涂。對于較大和較重的工件非常不便。

(3) 如果需要進行吹砂處理的工件比較大，消耗的砂粒也較多，吹砂處理的時間也較長，增加了勞動強度，成本較高。

吹砂處理之后，一般還需要對工件進行預熱處理，預熱溫度要求在露點以上，一般在80-180℃之間。預熱可以除去工件表面吸附的水等，還能減少熱噴涂后涂層中的殘余應力。預熱常用超音速火焰噴涂設備或等離子噴涂設備所產生的火焰、不送入粉末直接加熱工件。若工件尺寸較大，有時需要加熱1小時以上才能達到合適的溫度。

因此急需一種能替代吹砂和預熱前處理的方法，既能達到需要的處理效果，又耗時短，減少成本和勞動強度。

發明內容

本發明的目的在于針對上述存在問題和不足，提供一種既可以達到吹砂處理效果，又工作效率高，有效減少了勞動強度和生產成本的金屬表面前處理方法。

本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明所述金屬表面前處理方法，包括以下步驟：對金屬工件（簡稱工件）的金屬表面進行除油處理后，進行吹砂粗化處理，使金屬表面均勻粗糙，再在金屬表面上噴涂涂層，其特點是：所述吹砂粗化處理是利用超音速火焰噴涂設備裝上砂粒后進行噴涂實現的；

其中，所述超音速火焰噴涂設備進行吹砂粗化處理的方法是：按程序點火，調節火焰溫度使其低于砂粒熔點，溫度控制在1300℃至1500℃左右，啟動裝有砂粒的送粉器，并使砂粒流量控制在30-250克/分鐘，利用手持、機械手或其他持槍方法，使噴槍與金屬工件的金屬表面保持在150mm-400mm的距離，然后驅使金屬工件轉動和使噴槍相對金屬表面以一定的速度移動的同時，通過噴槍將砂粒噴射至金屬工件表面，且金屬工件的轉動和噴槍的移動速度要配合好（噴槍移動的速度V=金屬工件的轉速x步進速度/60），以保證工件表面都得到均勻的處理。

上述砂粒的粒度為12#-320#，優選是100#-300#。最佳粒度為150#-240#。砂粒需先烘干后再裝入送粉器中。

上述砂粒流量的優選方案是控制在80-150克/分鐘。