[發明專利]一種冷噴涂與微弧氧化相結合的工件表面處理方法

在審

• 申請號: 201910498276.X
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN110158134A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 王春昌;李延安;馬尚
• 申請（專利權）人: 陜西天元智能再制造股份有限公司
• 主分類號: C25D11/08
• 分類號: C25D11/08;C25D11/18;C25D11/16;C23C24/04;C23F17/00
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1.一種冷噴涂與微弧氧化相結合的工件表面處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、去除工件表面油污，并對工件表面進行噴砂處理；

步驟二、對經過噴砂處理的工件表面進行冷噴涂處理，在工件表面形成冷噴涂金屬涂層；

步驟三、對經過冷噴涂處理的工件表面進行打磨處理；

步驟四、對經過冷噴涂和打磨處理的工件進行微弧氧化，在工件表面形成微弧氧化金屬陶瓷層；

步驟五、對形成微弧氧化金屬陶瓷層的工件表面進行拋光后處理。

2.根據權利要求1所述的工件表面處理方法，其特征在于，其中步驟一中，使用有機溶劑去除工件表面的油污，若工件為舊損傷件則先用車加工去除工件表面原有鍍層后再進行去油污處理，車削厚度小于 0.5 mm，經車削處理后工件表面粗糙度Ra大于1.6μm。

3.根據權利要求1或2所述的工件表面處理方法，其特征在于，其中步驟一中，噴砂處理采用 18-20 目的鑄鋼砂材，噴砂氣壓為 0.6 Mpa-0.8 Mpa，噴砂處理后使用同樣壓強的高壓氣體清理噴砂表面。

4.根據權利要求1-3任一項所述的工件表面處理方法，其特征在于，其中步驟二具體包括如下步驟：

采用純度為99.9%的氮氣作為冷噴涂氣體，通過氣體加熱裝置調整氣體溫度為200-550℃，氣體壓力為1.5-3.0MPa；

采用純度為99%、顆粒大小在350-500目的鋁金屬粉末作為冷噴涂金屬粉末，控制送粉電壓在5-20V，送粉速度在650-700m/S，粉末噴嘴距工件表面距離為40-60mm，粉末噴嘴與工件表面之間的相對線速度為10-100m/min；

根據工件表面冷噴涂金屬涂層的形成面積大小和厚度選擇噴涂工藝參數，并控制單層噴涂厚度在10-30um，噴涂層總厚度在0.5mm-10cm，噴涂層搭接率在20-40%；

最終在工件表面形成冷噴涂金屬鋁涂層。

5.根據權利要求4所述的工件表面處理方法，其特征在于，其中步驟二中在工件表面形成的冷噴涂金屬鋁涂層的孔隙率≤0.4%，冷噴涂金屬鋁涂層與工件基體的機械結合強度≥35MPa。

6.根據權利要求4所述的工件表面處理方法，其特征在于，步驟二中的冷噴涂處理使用冷噴涂設備進行，所述冷噴涂設備包括高壓氣體縮放管、氣體加熱裝置、送粉器、噴槍和檢測裝置，所述高壓氣體縮放管提供冷噴涂氣體，所述氣體加熱裝置連接于高壓氣體縮放管并控制冷噴涂氣體溫度，所述高壓氣體縮放管和送粉器連接于所述噴槍，所述送粉器提供冷噴涂金屬粉末，所述噴槍的噴嘴作為粉末噴嘴面向工件表面，所述檢測裝置提供冷噴涂處理質量檢測。

7.根據權利要求1-6任一項所述的工件表面處理方法，其特征在于，其中步驟三中，使用機械加工方法對工件表面的冷噴涂金屬涂層進行處理，以滿足工件表面尺寸與公差要求。

8.根據權利要求1-7任一項所述的工件表面處理方法，其特征在于，其中步驟四具體包括如下步驟：

（1）將 KOH、H₃B0₃和 Na₂SiO₃作為混合電解質溶解于蒸餾水中制成微堿性的電解液，電解液中 KOH 的濃度為 3-5g/L、H₃B0₃ 的濃度為 10-12g/L、Na₂SiO₃ 的濃度為1-3g/L；

（2）將經過冷噴涂處理的工件浸入所述電解液中并連接電解電源正極，將浸入電解液中的不銹鋼板或者盛放電解液的不銹鋼槽連接電解電源負極；

（3）啟動電解電源并控制電解電壓在 300-600V、控制電解電流密度在 20～30 A/dm²，并在反應過程中將電解液溫度控制在 10-50℃，同時采用攪拌裝置使電解液對流循環；

（4）最終在工件表面形成厚度在 50-120 微米的微弧氧化金屬陶瓷層。