镁合金块体样品的高通量制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108468045A(43)申请公布日2018.08.31(21)申请号201810614098.8(22)申请日2018.06.14(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号(72)发明人张勇刘刚李文亚杨夏炜马铁军徐雅欣(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人王鲜凯(51)Int.Cl.C23C24/08(2006.01)C22C1/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称镁合金块体样品的高通量制备方法(57)摘要本发明公开了一种镁合金块体样品的高通量制备方法，用于解决现有高通量制备镁合金块体样品的方法工艺复杂的技术问题。技术方案是采用工控机控制系统，根据设定成分配比，调用对应粉末的送粉函数，精确控制送粉电机转速，金属粉末按一定送粉速率沉积，实现镁合金块体样品的制备。通过控制机械手臂带动喷枪移动，将不同配比粉末沉积至阵列组元基板对应的喷涂槽内，实现了不同组分样品的高通量制备。喷涂槽设计预喷位置和试样喷涂位置，可将前次残留在管内的粉末及本次送粉初期未均匀混合的粉末，沉积到预喷位置，实现了变比例组分样品的精确制备。通过控制喷涂时间，实现了样品厚度的调控，工艺简单。CN108468045ACN108468045A权利要求书1/1页1.一种镁合金块体样品的高通量制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、选用多组分送粉器(3)、10×10阵列组元基板(6)和工控机控制系统(8)；步骤二、将铝基体用砂纸打磨，丙酮擦拭清洗后放入10×10阵列组元基板(6)的喷涂槽中；对镁合金粉末进行干燥处理，并按粒度筛选后装入多组分送粉器(3)的对应送粉桶中；步骤三、通过工控机控制系统(8)的人机界面，分别输入与10×10阵列组元基板(6)各喷涂槽对应的镁铝合金样品成分；步骤四、可编程的机械手臂(4)带动喷枪(5)移动，到达10×10阵列组元基板(6)第一个喷涂槽的预喷位置；通过工控机控制系统(8)控制面板的高压气源站(1)开关，控制1.05MPa载粉气体He和1.0MPa加热气体N2开通，并将气体流量调整到10～15L/min，同时开启气体加热及冷却装置(2)工作；步骤五、当加热气体的温度达到镁合金成分对应的255～300℃预热温度时，启动喷涂，并开始预喷涂计时；控制系统根据输入的镁合金成分，调用镁合金对应粉末的送粉函数，通过数据采集卡(7)控制送粉电机转动，开始送粉；步骤六、载粉气体将镁合金粉末送入喷枪预混室(12)混合，加热气体对镁合金粉末加热将其初始速度提升至220～300m/s，再通过拉瓦尔喷管(13)加速到660～1000m/s的超音速，并沉积到预喷位置上；步骤七、当预喷涂计时10～15s到，可编程的机械手臂(4)带动喷枪(5)移动，到达10×10阵列组元基板(6)第一个喷涂槽的试样喷涂位置，开始制备样品并启动喷涂计时；步骤八、当喷涂计时2min到，关断载粉气体，可编程的机械手臂(4)带动喷枪(5)移动，到达10×10阵列组元基板(6)下一个喷涂槽的预喷涂位置；当加热气体达到镁合金样品成分要求的预热温度210～270℃时，开通载粉气体，启动喷涂；步骤九、重复步骤五～八，当加热气体达到镁合金样品成分要求的预热温度230～290℃时，开通载粉气体，启动喷涂，实现镁合金样品的一次性喷涂制备。2CN108468045A说明书1/4页镁合金块体样品的高通量制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种金属块体样品的制备方法，特别涉及一种镁合金块体样品的高通量制备方法。背景技术[0002]镁合金是一种拥有极佳防振特性的轻质结构材料，具有广阔的应用前景。镁合金系列的开发需要提供大量的不同成分与组织的样品库，因此，块体样品的高通量制备是为镁合金材料开发提供基础实验数据的关键技术之一。[0003]文献“申请公布号是CN106521589A的中国发明专利”公开了一种高通量制备镁合金块体样品的方法。该方法包括以下步骤：镁空心棒处理、准负极准备、负极装配、电镀掺杂金属层、后处理工序。针对样品组分控制要求，按组合化学设计梯度组合陶瓷套层和四元分立组合陶瓷套层，用于负极装配。通过更换金属正极来控制掺杂金属的元素种类，通过控制电镀时间来控制金属元素的掺杂浓度。该发明虽可以快速的实现多组分、多浓度配比的镁合金设计，全过程在负极电流保护下镁合金安全、无氧化及烧损现象，但其制备工艺复杂。发明内容[0004]为了克服现有高通量制备镁合金块体样品的方法工艺复杂的不足，本发明提供一种镁合金块体样品的高通量制备方法。该方法采用工控机控制系统，根据设定成分配比，调用对应粉末的送粉函数，精确控制送粉电机转速，金属粉末按一定送粉速率沉积，实现镁合