[发明专利]一种铜合金表面高能微弧沉积层制备及滚压后处理强化工艺

说明书

本发明提供一种铜合金表面高能微弧沉积层制备及滚压后处理强化工艺，包括如下步骤：S1：将待加工工件表面打磨光滑；S2：采用高能微弧沉积成型工艺在待加工工件表面形成铜合金沉积层；S3：将所述铜合金沉积层进行磨平处理；S4：采用滚压机床对磨平后的铜合金沉积层进行滚压得到加工硬质层。本专利结合了高能微弧与滚压优势，及保证沉积层制备效率，又提高了沉积层的质量。本专利可用于铜合金的修复及防护。

技术领域

本发明涉及铜合金材料加工及保护技术领域，具体而言是对铜合金构件表面损伤进行修复及防护层制备工艺，尤其涉及一种铜合金表面高能微弧沉积层制备及滚压后处理强化工艺。

背景技术

目前铜合金的沉积层制备多数都采用堆焊技术、电火花沉积技术、电刷镀技术和喷涂技术，虽然堆焊技术效率较高、结合强度高、成本较低，但热输入大，易造成基体变形；而电火花沉积技术虽然热影响小，但沉积效率低、沉积厚度薄；电刷镀技术修复精度高，但沉积效率较低且易造成污染；喷涂技术修复层厚度大，但沉积层内可能会存在较多缺陷。高能微弧沉积技术以其热影响小，沉积层与基体形成冶金结合，结合强度高等优点在铜合金修复强化中得到广泛应用，但是传统高能微弧沉积层表面性能受沉积丝材自身物性限制，其硬度和耐磨性难以满足使役性能要求。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种铜合金表面高能微弧沉积层制备及滚压后处理强化工艺。本发明主要利用高能微弧技术制备沉积层并对其进行滚压处理。

本发明采用的技术手段如下：

一种铜合金表面高能微弧沉积层制备及滚压后处理强化工艺，包括如下步骤：

S1：将待加工工件表面打磨光滑；

S2：采用高能微弧沉积成型工艺在待加工工件表面形成铜合金沉积层；

S3：将所述铜合金沉积层进行磨平处理；

S4：采用滚压机床对磨平后的铜合金沉积层进行滚压得到加工硬质层。

在所述步骤S2中高能微弧沉积成型工艺中采用的高能微弧电源参数为：功率2800～3400W、占空比0.65～0.95、频率1.0～2.5Hz；

在所述步骤S2中形成的铜合金沉积层厚度为2～3mm。

在所述步骤S4中滚压具体工艺为：首先将滚压头设备固定到滚压机床的转台上；打开滚压机床的压缩空气机后使滚压头钢珠的顶端与铜合金沉积层表面接触，进行超声表面机械滚压得到加工硬质层；超声表面机械滚压处理选用滚压头钢珠的直径为14mm；滚压处理时，钢珠接受滚压头传递的超声能量，并保证铜合金沉积层各区域都完全经受处理。滚压机床选取的加工参数为：转速1000～10000r/min，进给速度10～50mm/min，下压量0.05～1mm，振动频率5～30kHz，振动幅值1～20μm，润滑液采用白油。

本专利结合了高能微弧与滚压优势，及保证沉积层制备效率，又提高了沉积层的质量。本专利可用于铜、钢、铝、钛及其他有色金属的修复及防护。

基于上述理由本发明可在合金材料加工等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式中滚压前后硬度变化图。

图2为本发明具体实施方式中滚压前后磨损率变化图。