一种提高冷喷涂涂层耐腐蚀性的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高冷喷涂涂层耐腐蚀性的方法，使用的设备主要包括冷喷涂设备和脉冲电子束设备。首先利用冷喷涂工艺在材料表面制备冷喷涂层，随后利用脉冲电子束对涂层区域进行轰击，使得涂层表层发生反复重熔，大大降低涂层的孔隙率，提高涂层的耐腐蚀性。本发明专利技术结构简单、使用方便、性能可靠、经济使用，能够显著提高冷喷涂层的耐腐蚀性能，对冷喷涂的实际应用和推广具有重要意义。

A method to improve the corrosion resistance of Cold Sprayed Coatings

The invention discloses a method for improving the corrosion resistance of cold spraying coating. The equipment used mainly includes cold spraying equipment and pulse electron beam equipment. Firstly, the cold spraying coating was prepared on the surface of the material by cold spraying technology, and then the coating area was bombarded by pulsed electron beam, which made the coating surface repeatedly remelted, greatly reducing the porosity of the coating and improving the corrosion resistance of the coating. The invention has the advantages of simple structure, convenient use, reliable performance and economical use, and can remarkably improve the corrosion resistance of the cold spraying coating, which is of great significance for the practical application and popularization of the cold spraying coating.

【技术实现步骤摘要】
一种提高冷喷涂涂层耐腐蚀性的方法
本专利技术属于表面工程
，涉及一种材料表面保护方法，尤其是一种提高冷喷涂涂层耐腐蚀性的方法。
技术介绍
冷喷涂工艺是一种新型的表面保护方法，具有低成本、快速高效、无氧化、组织均匀、可百分百回收利用等优点，被广泛应用于各种材料的表面保护中。冷喷涂工艺是将粉末颗粒预加热，并通过高压的作用撞击到基材表面，通过多层的堆积，形成保护层。冷喷涂同样存在一定问题：由于冷喷涂是通过加速气体的作用下使粉末颗粒附着在材料表面，在喷涂过程中，优先喷涂的颗粒由于受到后续颗粒的冲击，结合更加紧密，相互之间的结合力更大，很少有孔隙存在，但在后涂层表层的颗粒并未受到此类的促进效果，导致在涂层表层区域，颗粒间的结合不够紧密，存在大量孔隙。在较为恶劣的服役环境下，该区域往往会被优先腐蚀，大大降低了涂层的耐腐蚀性。所以，如何改进冷喷涂表层颗粒结构，是需要解决的关键问题。
技术实现思路
根据
技术介绍
所述，本专利技术的目的在于提供一种提高冷喷涂涂层耐腐蚀性的方法。本专利技术首先将材料表面进行冷喷涂层保护，随后利用脉冲电子束对涂层表面进行轰击，使得表层铝颗粒融化，熔化后的液相将对表层存在的孔隙进行一定程度的填充，并使得冷喷涂表面更为平整，有效的减少了应力集中，有效降低冷喷涂层的孔隙率，从而最终实现提高冷喷涂铝涂层的耐腐蚀能力。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：(1)对材料本体表面进行喷丸处理，工作气体为压缩空气，压力为0.8-1.0Mpa；所述材料本体为铝合金、镁合金或钛合金。(2)对材料本体表面进行冷喷涂工艺处理。冷喷涂气体预热温度为500℃，所选粉末颗粒为纯Al或者铝合金颗粒，送粉速率为30g/min，送粉距离为25mm，最终涂层厚度在0.5-1mm；所述材料本体为铝合金、镁合金或钛合金；所述冷喷涂介质为纯铝颗粒、2000、6000、7000系列高强铝合金颗粒，或纯铝和氧化铝的混合物，颗粒尺寸20-30μm。(3)在进行冷喷涂工艺后，对冷喷涂表面进行脉冲电子束轰击，加速电压27kV，脉冲轰击次数3-15次，靶极距离10cm，电子束工作真空度为7.0×10-3Pa，脉冲持续时间为2.5μs。由于采用了上述技术方案，本专利技术具有如下优点和效果：(1)制备的冷喷涂层结构致密，孔隙率较低。(2)在脉冲电子束轰击下，冷喷涂层表层发生重熔。(3)表层平整，很大程度的降低了应力集中。(4)显著提高了冷喷涂涂层的耐腐蚀性。附图说明图1为本专利技术方法冷喷涂工艺工作示意图。图2为本专利技术方法脉冲电子束工作示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术进一步详细说明。(1)按照图1所示设计,对2219铝合金表面进行喷丸处理，工作气体为压缩空气，压力控制在0.8Mpa。(2)对材料表面进行冷喷涂工艺处理。冷喷涂气体预热温度为500℃，所选粉末颗粒为2219铝合金颗粒，尺寸在20-30μm，送粉速率为30g/min，送粉距离为25mm，最终涂层厚度控制在0.5-1.0mm。(3)在进行冷喷涂工艺后，对冷喷涂表面进行脉冲电子束轰击，加速电压27kV，脉冲轰击次数8次，靶极距离10cm，电子束工作真空度为7.0×10-3Pa，脉冲持续时间为2.5μs。以上对本专利技术的技术方案进行了详细说明。显然，本专利技术并不局限于所述内容。基于本专利技术中的上述内容，熟悉本
的人员还可据此做出多种变化，但任何与本专利技术等同或相类似的变化都属于本专利技术保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高冷喷涂涂层耐腐蚀性的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对材料本体表面进行喷丸处理，工作气体为压缩空气；2)对材料本体表面进行冷喷涂，冷喷涂介质Al或者铝合金粉末；3)对冷喷涂表面进行脉冲电子束轰击，加速电压27kV，脉冲轰击次数3‑15次，靶极距离10cm，电子束工作真空度为7.0×10‑3Pa，脉冲持续时间为2.5μs，主要由冷喷涂设备、脉冲电子束设备组成；首先对材料表面进行冷喷涂，随后对涂层表面进行电子束轰击，使得涂层表面充分熔化。

【技术特征摘要】
1.一种提高冷喷涂涂层耐腐蚀性的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对材料本体表面进行喷丸处理，工作气体为压缩空气；2)对材料本体表面进行冷喷涂，冷喷涂介质Al或者铝合金粉末；3)对冷喷涂表面进行脉冲电子束轰击，加速电压27kV，脉冲轰击次数3-15次，靶极距离10cm，电子束工作真空度为7.0×10-3Pa，脉冲持续时间为2.5μs，主要由冷喷涂设备、脉冲电子束设备组成；首先对材料表面进行冷喷涂，随后对涂层表面进行电子束轰击，使得涂层表面充分熔化。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述压缩空气的压力为0.8-1.0Mpa。3.根据权利要求1所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，赵常宇，崔冰，杨瑞生，胡正根，张巍，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，
类型：发明
国别省市：北京,11