[发明专利]一种镁基合金表面耐磨涂层的熔覆方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面涂层制备技术领域，具体涉及一种镁基合金表面耐磨涂层的熔覆方法。

背景技术

磨损、腐蚀问题普遍存在于工业生产的各个领域，一旦在材料表面产生磨损等破坏，材料的性能就会急剧下降, 设备或零部件使用寿命下降，停工停产，造成严重经济损失。目前采用的电火花沉积技术，由于沉积层薄（10-30μm以内），这是受该技术自身条件制约的，无法制备厚涂层，即使重复沉积，沉积层也无法增厚，因为电极棒是阳极，被加工件是阴极，当涂层沉积到工件上以后，工件表面和电极棒都是阳极，无法形成电池回路，故沉积不上，重复沉积无效。因此电火花沉积技术只适用于磨损情况不严重的工件，不适于磨蚀严重的表面。另外电火花沉积是由无数个密集的放电点堆积而成的，是线性加工方法，电击棒与基体点接触，加工过程中伴随着振动，因此涂层不连续、不均匀、不致密。

发明内容               

本发明的目的是提供一种镁基合金表面耐磨涂层的熔覆方法，利用熔覆技术制备耐磨熔覆层，制备的熔覆层与镁基合金基体之间呈冶金结合，结合强度高，熔覆层硬度和耐磨性好。

本发明采用以下技术方案：               

一种镁基合金表面耐磨涂层的熔覆方法，具体步骤如下：

（1）工件表面进行预处理；

（2）以镁基合金为熔覆基体，陶瓷硬质合金作为电极，所述的电极为旋转电极，其旋转速度为2700～3000r/min，电极直径为Ф8mm～Ф10mm，电极伸长量为10～30mm，在惰性气体保护下，使用热熔覆设备进行处理；熔覆工艺参数为：熔覆功率4000～6000W，熔覆电压280～380V，熔覆频率2500～3000HZ；

（3）所述电极与基体面接触，电极采用螺旋往复式加工方式；

（4）熔覆层硬度为1700～1900HV，熔覆层厚度为210 ~230 μm。

采用螺旋往复式熔覆加工方法，增大单位面积上熔覆放电的频次，使熔融状态下的液态金属不断堆积，将无数离散的点相互熔合形成连续的熔覆层，使工件完全被熔覆层覆盖，增大了热影响区元素的扩散和熔覆层的厚度，使熔覆层具有优良的性能。制备出组织均匀、致密，连续性好的耐磨涂层。熔覆层硬度可达1700-1900HV，熔覆层厚度可达210 ~230 μm，而基体材料硬度低于500HV，熔覆层的硬度提高3倍以上，由此可见熔覆层表面的硬度和耐磨性都有很大的提高，延长使用寿命。

作为优选，所述的工件表面预处理方法为先打磨，除去金属表面颗粒杂质、油污、和氧化皮，再用工业酒精或者丙酮清洗，除去表面污垢。

作为优选，所述Cr-Ni-Mo系不锈钢为0Cr13Ni4Mo、 1Cr18Ni9Mo、0Cr13Ni5Mo。

作为优选，所述陶瓷硬质合金选用WC、WC-Co。

本发明的有益效果为：        

1、本发明选择陶瓷硬质合金作为电极，在镁基合金表面熔覆加工，熔覆层与基体形成冶金结合。本发明采用独创的螺旋往复式熔覆加工，保证熔覆层的连续性、致密性和均匀性，确保所有的区域均能够被熔覆层覆盖，而且往复式操作，提高了熔覆层的厚度和硬度，获得高性能的耐磨熔覆层，从而降低成本，提高效益。

2、本发明所采用的特殊熔覆工艺方法不会使材料变形。相对其他热熔覆法，熔覆时间短，区域小，因此热作用只发生在工件表面的微小区域，就整个工件而言，仍然处于常温或者低温状态，工件不会退火或者热变形。

3、本发明所采用的工艺方法操作方便，表面处理参数易于控制和达到，既可以大面积处理，也可以局部修复、补强；对于形状复杂的立体曲面的表面强化、修复更具有优越性；实用性强。

附图说明

　　图1为电火花熔覆层的XRD图。

具体实施方式

以下用实施例对本发明作进一步的详细说明：

实施例1：

（1）工件表面进行预处理：在进行镁基合金表面熔覆之前，首先用手持式砂轮机打磨，除去表面氧化皮和锈斑等杂物，然后用酒精或者丙酮清洗工件表面，去除污垢。

（2）以镁基合金为熔覆基体，陶瓷硬质合金WC作为电极，所述的电极为旋转电极，其旋转速度为2700r/min，电极直径为Ф8mm，电极伸长量为15mm，在惰性气体保护下，使用热熔覆设备进行处理；熔覆工艺参数为：熔覆功率4000，熔覆电压280V，熔覆频率2500HZ。