在轴类零件表面制备高致密度涂层的喷涂-旋压方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101994079A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101994079A(43)申请公布日2011.03.30(21)申请号201010294152.9(22)申请日2010.09.27(71)申请人江阴东大新材料研究院地址214434江苏省江阴市开发区澄江中路159号(72)发明人陈威谭佃龙毕小平刘礼华李吉峰朱磊郑召全(74)专利代理机构江阴市同盛专利事务所32210代理人唐纫兰(51)Int.Cl.C23C4/14(2006.01)C23C4/18(2006.01)权利要求书1页说明书2页(54)发明名称在轴类零件表面制备高致密度涂层的喷涂-旋压方法(57)摘要本发明涉及一种在轴类零件表面制备高致密度涂层的喷涂-旋压方法，所述方法包括以下工艺过程：轴类零件热旋中，在旋轮即将压到的轴类零件表面局部，采用SHS反应热喷涂方法热喷涂金属、金属陶瓷或陶瓷涂层后，趁热立即对其进行旋压加工。使涂层在旋轮的压力下产生显著的塑性变形，从而消除涂层的孔隙，大幅度提高涂层的致密度、涂层的内聚强度和涂层与轴类零件间的界面结合强度。ACN10947CCNN110199407901994083A权利要求书1/1页1.一种在轴类零件表面制备高致密度涂层的喷涂-旋压方法，其特征在于，所述方法包括以下工艺过程：轴类零件热旋中，在旋轮即将压到的轴类零件表面局部，采用SHS反应热喷涂方法热喷涂金属、金属陶瓷或陶瓷涂层后，趁热立即对其进行旋压加工。2.根据权利要求1所述的一种在轴类零件表面制备高致密度涂层的喷涂-旋压方法，其特征在于，所述的SHS反应热喷涂方法包括SHS反应氧-乙炔火焰喷涂、SHS反应等离子喷涂或SHS反应电弧喷涂。3.根据权利要求2所述的一种在轴类零件表面制备高致密度涂层的喷涂-旋压方法，其特征在于，所述SHS反应氧-乙炔火焰喷涂方法为：将粒度为200目的TiC粉和同样粒度的Ni粉按质量百分比7∶3的比例充分混合，由喷枪的送粉管送入，在通入管中的粉末输送气体的作用下，TiC粉和Ni粉的混合物进入喷嘴，而后在氧-乙炔气体火焰热源的作用下，使其处于熔融状态或达到高塑性状态后，喷射并沉积到处于热旋压温度区间的轴类零件表面。4.根据权利要求1、2或3所述的一种在轴类零件表面制备高致密度涂层的喷涂-旋压方法，其特征在于，在所述涂层与轴类零件表面间喷涂过渡层材料，过渡层层数由一层增至多层，形成梯度涂层。5.根据权利要求4所述的一种在轴类零件表面制备高致密度涂层的喷涂-旋压方法，其特征在于，所述梯度涂层的形成方法是：采用一把喷枪，在轴类零件表面按先后顺序分别喷涂含10％-80％不同比例Ni的TiCNi粉末材料，形成TiCNi金属陶瓷梯度涂层，每喷涂一次旋压一次。2CCNN110199407901994083A说明书1/2页在轴类零件表面制备高致密度涂层的喷涂-旋压方法(一)技术领域[0001]本发明涉及一种在轴类零件表面制备高致密度涂层的方法。属于材料加工工程技术领域。(二)背景技术[0002]目前，国内外普遍采用的SHS反应喷涂技术在零件表面制备的涂层为不均匀的层状多孔结构。与铸件和锻件的均质结构相比，涂层的内聚强度和界面结合强度低得多(约为其1/3)。事实表明，仅仅依靠提高熔滴飞行速度等喷涂工艺手段和调整喷涂材料等措施来提高涂层的机械性能是十分有限的。(三)发明内容[0003]本发明的目的在于克服上述不足，提供一种大幅度提高涂层致密度的在轴类零件表面制备高致密度涂层的喷涂-旋压方法。[0004]本发明的目的是这样实现的：一种在轴类零件表面制备高致密度涂层的喷涂-旋压方法，所述方法包括以下工艺过程：轴类零件热旋中，根据防腐、耐磨等要求，在旋轮即将压到的轴类零件表面局部，采用SHS反应热喷涂方法热喷涂金属、金属陶瓷或陶瓷涂层后，趁热立即对其进行旋压加工，使涂层在旋轮的压力下产生显著的塑性变形，从而消除涂层的孔隙，大幅度提高涂层的致密度、涂层的内聚强度和涂层与轴类零件间的界面结合强度。[0005]所述的SHS反应热喷涂方法包括SHS反应氧-乙炔火焰喷涂、SHS反应等离子喷涂或SHS反应电弧喷涂。[0006]喷涂材料与轴类零件表面材料润湿性不好或热膨胀系数相差较大的情况下，应在涂层与轴类零件表面间喷涂过渡层材料，根据情况过渡层层数可由一层增至多层，形成梯度涂层。梯度涂层的形成可采用一把喷枪，按先后顺序喷涂不同成分的涂层材料获得，每喷涂一次旋压一次。[0007]本发明涉及的涂层材料和梯度涂层结构设计方法与常规的热喷技术相同或相近，只是尽量选用塑性变形性能较好的涂层材料。[0008]本发明的有益效果是：[0009]1、喷涂后的快速滚压显著提高涂层的致密度及与轴类零件表面的结合强度。与铸件和锻件的均质结构相比，涂