[發(fā)明專利]一種水利機(jī)械軟硬涂層穩(wěn)定搭接工藝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110178019.5
• 申請(qǐng)日: 2021-02-07
• 公開（公告）號(hào): CN112974186B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳小明;張凱;劉德有;方勇;邵春兵;毛鵬展;劉偉;趙堅(jiān);伏利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 水利部杭州機(jī)械設(shè)計(jì)研究所;杭州江河機(jī)電裝備工程有限公司
• 主分類號(hào): B05D5/00
• 分類號(hào): B05D5/00;B05D5/08;B05D1/02;B05D1/38;B05D1/32
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本發(fā)明公開了一種水利機(jī)械軟硬涂層穩(wěn)定搭接工藝方法，包括：確定需要制備軟涂層和硬涂層的區(qū)域，及軟涂層厚度和硬涂層厚度，確保軟涂層厚度大于硬涂層厚度；在軟涂層與硬涂層的交界處，使欲制備軟涂層區(qū)域的零件表面下凹一定深度，且下凹處的側(cè)面需向硬涂層方向下偏，使得下凹處側(cè)面與下凹處表面、及零件表面均呈銳角，并對(duì)下凹處側(cè)面與零件表面所呈銳角處進(jìn)行倒角處理后，進(jìn)行涂層制備：首先進(jìn)行噴砂工藝，再制備硬涂層，最后制備軟涂層。本發(fā)明工藝獲得的軟硬涂層搭接處的結(jié)構(gòu)能極大程度提高軟涂層與基體的結(jié)合力，并防止軟硬涂層的分離，同時(shí)也能很好的受到硬涂層和軟涂層的防護(hù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及表面處理和再制造領(lǐng)域，尤其涉及一種水利機(jī)械軟硬涂層穩(wěn)定搭接工藝方法。

背景技術(shù)

在水力機(jī)械表面處理實(shí)際工程應(yīng)用中，一個(gè)零件的不同部位受到的破壞類型和程度是有區(qū)別的。目前在水力機(jī)械零件表面制備涂層是抵抗零件破壞的常用方式，但是如果對(duì)零件整體制備一種涂層，要么效果不好，要么成本較高，所以需要根據(jù)零件破壞的實(shí)際情況，具體問題具體分析采用哪種涂層材料和制備方式。因?yàn)椴煌耐繉硬牧虾椭苽浞绞蕉加懈髯缘膬?yōu)缺點(diǎn)，尤其對(duì)于軟涂層和硬涂層(通常軟涂層指聚氨酯，環(huán)氧樹脂，硅膠等高分子化合物，具有很強(qiáng)的塑性和韌性，較高的抗腐蝕和抗氣蝕性能特點(diǎn)的涂層，硬涂層通常指陶瓷涂層，金屬陶瓷復(fù)合涂層，高硬度合金涂層等具有高硬度，高脆性，低塑性，高耐磨損和耐磨蝕性能特點(diǎn)的涂層)這兩種涂層而言。舉例說明，聚氨酯這種軟涂層具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)適用性，在較低的成本下，聚氨酯涂層具有較強(qiáng)的抗氣蝕和腐蝕的能力，但是因?yàn)槠渫克⒑蜌鈬娡恐苽浞绞降奶攸c(diǎn)，涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度不夠，容易脫落，特別是在一些過流部件上面，更容易脫落。并且因?yàn)檐浲繉佑捕炔粔蚝徒Y(jié)合強(qiáng)度不夠，耐磨損性能較差，據(jù)調(diào)查在服役高泥沙水電站，如小浪底水電站，軟涂層在2000h服役后出現(xiàn)小的破壞和脫落，8000h服役后，出現(xiàn)大面積破壞和脫落。WC金屬陶瓷硬涂層超音速熱噴涂制備成本較高，但是涂層結(jié)合強(qiáng)度高，一般在70MPa以上，涂層的孔隙率可達(dá)到1％以下，顯微硬度可達(dá)到1200HV_0.2以上，涂層的抗磨蝕性能非常好，但是其抗氣蝕性能還有所欠缺，據(jù)調(diào)查WC金屬陶瓷硬涂層服役年限目前一般在2到4年。因此，針對(duì)不同區(qū)域保護(hù)側(cè)重點(diǎn)不同，采用軟硬涂層相結(jié)合的涂層防護(hù)方案是兼顧經(jīng)濟(jì)性和防護(hù)效果的一種方案。但是軟硬涂層簡(jiǎn)單的搭接位置是薄弱處，容易出現(xiàn)軟涂層翹邊、與硬涂層分離，甚至剝落的問題，目前還沒有好的方法解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為了解決水利機(jī)械上軟硬涂層搭接處，軟涂層容易翹邊，分離甚至剝落的問題，提供一種水利機(jī)械軟硬涂層穩(wěn)定搭接的工藝方法，實(shí)現(xiàn)過流零件上分區(qū)域軟硬涂層相結(jié)合的穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)的防護(hù)涂層方案。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種水利機(jī)械軟硬涂層穩(wěn)定搭接工藝方法，包括如下：

確定在水利機(jī)械零件需要制備軟涂層和硬涂層的區(qū)域，及軟涂層厚度和硬涂層厚度，確保軟涂層厚度大于硬涂層厚度；在軟涂層與硬涂層的交界處，通過機(jī)械加工方法使欲制備軟涂層區(qū)域的零件表面下凹一定深度，下凹深度等于軟涂層厚度和硬涂層厚度之差，保證最終軟涂層表面與硬涂層表面在同一水平面上，消除臺(tái)階，減輕水流對(duì)軟涂層側(cè)面的沖擊力，且下凹處的側(cè)面需向硬涂層方向下偏，使得下凹處側(cè)面與下凹處表面、及零件表面均呈銳角，并對(duì)下凹處側(cè)面與零件表面所呈銳角處進(jìn)行倒角處理后，進(jìn)行涂層制備：首先進(jìn)行噴砂工藝，再制備硬涂層，最后制備軟涂層。通過控制下凹側(cè)面向硬涂層方向下偏使側(cè)面與工件表面呈一定銳角，并對(duì)所述銳角進(jìn)行倒角處理，這樣可增大軟涂層的底基，使得軟涂層上層具有更高的穩(wěn)定性。

進(jìn)一步地，軟涂層的厚度一般需大于2mm，防護(hù)效果會(huì)較好，不易剝落，傳統(tǒng)的軟涂層容易翹邊很重要的原因之一是邊緣涂層往往過薄。

進(jìn)一步地，在下凹處側(cè)面需開辟緊固槽，緊固槽可以進(jìn)一步加強(qiáng)軟涂層在水平方向的對(duì)下凹側(cè)面的結(jié)合效果，更有利于防止軟涂層與硬涂層的分離和剝落，使得軟硬涂層搭接更為穩(wěn)定。

進(jìn)一步的，所述的涂層制備，具體包括如下：