[发明专利]铝合金表面氩弧焊辅助自蔓延反应压力堆焊金属陶瓷方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种在铝合金表面氩弧焊辅助自蔓延反应压力堆焊金属陶瓷方法，属于表面工程技术领域。

背景技术：

堆焊可以实现涂层与基体完全的冶金结合，是目前所有表面工程技术中结合强度最高方法之一。近年来，在黑色金属表面堆焊金属陶瓷修复和强化机械零件正成为零件延寿技术发展的新趋势。但目前铝合金表面堆焊金属陶瓷技术难关还没有突破。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种堆焊质量好、工艺简单的铝合金表面氩弧焊辅助自蔓延反应压力堆焊金属陶瓷方法。

本发明的目的是这样实现的：

(1)清理铝合金表面，200℃-300℃预热。

(2)压制直径φ6mm的TiCNi20(Ti与C原子比为1∶1，其中加入质量分数为20％的Ni)金属陶瓷焊条。

(3)利用手工氩弧焊机辅助在铝合金表面进行自蔓延堆焊，先堆焊Ni作为过渡层，堆焊过程中每堆焊一层后，在红热状态下即刻利用手锤锤击加压。如此反复操作，根据需要决定堆焊层数。氩弧焊工艺参数为：电流200A，电压120～160V

(4)金属陶瓷进行磨削加工。

本发明的优点

设备简单、操作灵活、节省能源、生产周期短、成本低廉，可广泛应用于表面修复和制造领域。可以根据需要通过调整焊条材料配方，灵活地进行合金化处理。自蔓延金属陶瓷焊条具有节省能源、烧结速度快、成本低廉的优势。同时可使金属与陶瓷与铝合金实现完全的冶金结合。堆焊层与基体结合强度高，组织致密，韧性好，耐磨，抗冲击能力强，金属陶瓷涂层铝合金板同时具有耐腐蚀、高温强度高、热震性好、减振降噪等多种功能。

具体实施方式

采用自制TiCNi金属陶瓷焊条(在堆焊过程中，焊条本身可产生自蔓延反应)和本发明的堆焊工艺对铝合金基体进行堆焊。铝合金板材厚度选用10mm，焊机选用WSE315手动水冷钨极氩弧焊机。对铝合金表面进行喷砂或打磨处理，然后利用火焰喷枪的氧乙炔焰对铝合金板进行高温预热处理，用电流200A，电压120～160V堆焊参数进行堆焊，在堆焊过程中当焊条离开基体时，此时堆焊区域呈白亮色，立即用锻锤进行加压，由边缘区向中心区进行。依此工艺顺序堆焊金属陶瓷3-5层，并依次进行反应热压。经过打磨等精加工处理，生产出符合需要的铝合金板材。