[發明專利]一種電刷鍍-電火花沉積復合強化加工方法

有效

• 申請號: 201911041777.1
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110653436B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 徐夢廓;王祥志;江煒;郭魂;黃志榮;孟飛;孟祥斌;徐琰然
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: B23H5/02
• 分類號: B23H5/02
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 肖玲珊

本發明方法涉及一種電刷鍍?電火花沉積復合強化加工方法，在待加工工件表面先進行電刷鍍再進行電火花沉積，此時電火花沉積脈沖放電在工件電刷鍍形成的鍍層上能夠進行表面強化，或者在待加工工件表面先進行電火花沉積再進行電刷鍍，此時電刷鍍在工件電火花沉積脈沖放電形成的涂層上能夠進行表面強化，由此兩種方法在工件表面制得電刷鍍?電火花沉積復合強化層；本發明方法能夠進一步提高復合強化層與工件基體的結合力，使復合強化層不易脫落，同時所制得的復合強化層具有較好的耐磨抗蝕性，能夠進一步提高關鍵零件的耐磨抗蝕性，延長使用壽命，降低設備維護成本。利用本發明方法可以應用于冶金、航空、石油化工等多個機械制造領域。

技術領域

本發明涉及材料表面加工技術領域，具體涉及一種電刷鍍-電火花沉積復合強化加工方法。

背景技術

隨著現代工業的迅速發展，對機械工業產品提出了更高的要求，需要很多產品能在高速、高壓和高腐蝕性的惡劣工況條件下長期穩定的運轉，這就必然對機件表面的硬度、耐磨、耐蝕等性能有更高的要求。因此，利用表面工程技術改善材料的表面性能，對于提高零件的壽命和可靠性，對于改善機械設備的性能、質量，對于節約材料和能源等都有重要意義。

目前常用的表面工程技術有：電鍍、化學鍍、熱噴涂、氣相沉積、電火花沉積等方法。在這眾多的表面工程技術中，電火花表面強化具有經濟、簡便有效的優點。電火花沉積是在氣體環境中，利用工具電極與工件之間的脈沖性火花放電現象對工件材料進行表面強化，在放電過程中產生的高溫使工作電極局部熔融，并使得電極材料沉積至工件表面使工件表面形成合金化層，從而改善材料表面耐蝕、抗磨性能。

電刷鍍技術是在工作表面局部快速電化學沉積的技術，其原理與電槽鍍相同，利用直電流通過不溶性陽極與陰極工件的相對運動，使鍍液中的金屬離子在工件表面還原沉積成具有所需形態的相應的金屬鍍層，以到恢復工件原有尺寸、改善工件表面性能和外觀之目的。電刷鍍技術具有許多獨特的優點如設備簡單、工藝靈活、操作方便、可在現場流動作業、能適應于野外作業或現場局部修復等；鍍層具有良好的機械性能和物理-化學性能，如耐磨性，耐蝕性，并有防滲碳、防氮化和改善釬焊性能等。此外，電刷鍍的沉積速度較快，約為槽鍍的5倍以上。

而關鍵零件，如滾動軸承、軸承主軸接觸面或齒輪接觸面等作為機械關鍵基礎件，直接影響整個裝備系統的運行狀態。由此，隨著機械行業的發展對這些關鍵零件表面的耐磨、耐蝕、抗疲勞等性能均提出了更高要求。現有技術中對關鍵零件的強化方法主要有表面涂層技術、表層改性技術、傳統表面機械強化、超聲表面機械強化等方法，而其中表面涂層技術包括熱噴涂、高分子涂層、堆焊等方法，這些方法的設備成本較高，且制備工藝較為復雜，涂層的硬度、耐磨性、耐腐蝕等性能提高有限。

發明內容

為了提高關鍵零件的耐磨抗蝕性、使用壽命以及涂層易脫落的技術問題，而提供一種電刷鍍-電火花沉積復合強化加工方法。采用本發明方法制得的涂層不易脫落，且能夠進一步提高關鍵零件的耐磨抗蝕性，延長使用壽命，同時能夠降低機械設備的維護成本。

一種電刷鍍-電火花沉積復合強化加工方法，包括如下步驟：

(1)將待加工工件置于機床的主軸上，所述機床還包括噴嘴；準備電刷鍍裝置和電火花沉積脈沖裝置，所述電刷鍍裝置包括電刷鍍電源、陽極鍍筆，所述電火花沉積脈沖裝置包括電火花沉積脈沖電源和工具電極；

在同一待加工工件上的不同位置，將所述電刷鍍電源的正極連接所述陽極鍍筆，所述電刷鍍電源的負極連接待加工工件，

將所述電火花沉積脈沖電源的正極連接待加工工件，所述電火花沉積脈沖電源的負極連接所述工具電極；

(2)開啟機床，所述機床的主軸帶動待加工工件轉動，在同一待加工工件上選擇需要加工的位置連接所述陽極鍍筆或工具電極，此時根據需要從噴嘴處噴出電鍍液；