[發明專利]一種高頻感應熔覆預制涂層防流方法

在審

• 申請號: 202010841504.1
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111996526A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 石永軍;翟昌民;王凱;周小雨;李道壘;姜建豐
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;B22F3/105;B33Y10/00;B33Y40/00
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一種高頻感應熔覆預制涂層防流方法，其原理是：利用兩種金屬的熔點差，當一種金屬處于熔融狀態時，覆蓋在其外部的另一種金屬粉末處于未熔且凝固狀態，能夠包裹住熔融的金屬熔液。包括如下步驟：步驟1：將預制在基體表面的金屬粉末a烘烤2個小時，形成凝固的涂層a；步驟2：選擇熔點高于金屬粉末a的金屬粉末b，并將其預制在涂層a表面，然后烘烤2個小時，形成凝固的涂層b；步驟3：在涂層b表面包裹一層0.5mm厚的鋁箔，形成鋁箔層；步驟4：在鋁箔層上包裹一層陶泥與面粉的混合物，形成混合物保護層；步驟5：將制備好的試樣進行高頻感應加熱。本發明能夠解決在高頻感應熔覆過程中熔融狀態金屬流淌的問題，保證涂層被均勻的熔覆到基體表面。

技術領域

本發明涉及高頻感應熔覆領域，具體的說是一種高頻感應熔覆預制涂層防流方法。

背景技術：

高頻感應熔覆涂層技術是增材制造以及對零件表面進行修復和強化的一項新技術，主要原理是：利用渦流效應和集膚效應，對需要增材或修復和強化的基體進行加熱，當達到一定溫度，將會使均勻預制在基體表面的金屬粉末熔化，并在冷卻后，在基體表面形成一層新的金屬涂層。在感應熔覆過程中，當預制的金屬粉末處于熔融狀態時，總會出現流淌問題。傳統的解決方法是：在預制的金屬粉末層外部設置保護層，首先包裹一層錫紙，然后再包裹一層陶泥。該方法能一定程度上減少熔融狀態的金屬流淌，但不能完全防止熔融狀態的金屬流淌，當加熱到一定溫度，錫紙被熔，陶泥開裂，此時又會出現熔融狀態金屬大量流淌的現象，導致最終熔覆到基體表面的涂層不夠均勻。因此，需要一種新的方法，能夠完全防止熔融狀態的金屬流淌，保證涂層被均勻的熔覆到基體表面。

發明內容：

針對以上技術不足，本發明提供一種高頻感應熔覆預制涂層防流方法。其原理是：利用兩種金屬的熔點差，當一種金屬處于熔融狀態時，覆蓋在其外部的另一種金屬粉末處于未熔且凝固狀態，能夠包裹住熔融的金屬熔液。本發明能夠防止熔融狀態的預制金屬粉末流淌，并保證其在冷卻后，被均勻的熔覆到基體表面。

為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案：一種高頻感應熔覆預制涂層防流方法，包括如下步驟：

步驟1：將預制在基體表面的金屬粉末a在200℃的真空烤箱中烘烤2個小時，形成凝固的涂層a；

步驟2：選擇另外一種金屬粉末b，將金屬粉末b均勻預制在涂層a表面，并保證金屬粉末b能夠完全覆蓋涂層a，然后，放到200℃的烤箱中烘烤2個小時，形成凝固的涂層b；

步驟3：在涂層b表面包裹一層0.5mm厚的鋁箔，并保證鋁箔能夠完全覆蓋涂層b，形成鋁箔層；

步驟4：在鋁箔層上包裹一層陶泥與面粉的混合物，并保證混合物能完全覆蓋鋁箔層，形成混合物保護層；

步驟5：將制備好的試樣進行高頻感應加熱，在冷卻后，基體上可形成一層無熔液流淌且均勻的金屬涂層。

進一步地，步驟2中，金屬粉末b的熔點必須高于金屬粉末a的熔點，兩種金屬粉末熔點的關系為：金屬粉末b熔點是金屬粉末a熔點的1.5-2倍；涂層b厚度為3mm。

進一步地，步驟2中，金屬粉末b中要加入硅酸鈉粘結劑，金屬粉末b與硅酸鈉粘結劑的質量比為5:1，需將金屬粉末b與硅酸鈉粘結劑混合均勻。

進一步地，步驟4中，混合物中陶泥與面粉的質量比為2:1。

進一步地，步驟5中，由于涂層a與涂層b存在熔點差，當涂層a處于熔融狀態時，涂層b仍處于未熔且凝固狀態，可以完全包裹住熔融狀態的涂層a。

較現有技術相比，本發明就有以下優點：

1、本發明提供的高頻感應熔覆預制涂層防流方法，能夠完全包裹住熔融狀態的預制金屬粉末，并防止其流淌。