用于使用金属材料涂覆由球墨铸铁制成的本体的方法;用所述方法制造的用于供铝压铸使用的模具的背板技术

技术编号:15109131 阅读:65 留言:0更新日期:2017-04-09 00:29
本发明专利技术涉及用于使用金属材料涂覆延性铁本体(1)的方法,包括以下步骤:制备具有至少旨在涂覆的表面(2)的延性铁本体(1),可在正交于所述旨在涂覆的表面(2)的方向上确认所述本体(1)的厚度,通过加热至少所述待涂覆的表面(2)来干燥,通过脉冲弧焊以不锈钢作为添加材料在所述待涂覆的表面(2)上加衬不锈钢的层,在所述待涂覆的表面(2)上直接进行所述焊接。本发明专利技术进一步涉及用于铝压铸机的背板或模具,其包括至少用不锈钢涂覆的延性铁本体(1),其中所述涂层由根据要求保护的方法制得。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过由更耐磨损/耐腐蚀的材料制成的层的手段来涂覆延性铁(ductileiron)本体的领域。现有技术用更耐久(resistant)的材料层涂覆延性铁本体的做法是必要的,当在使用中时,磨损和/或腐蚀现象发生,其会导致延性铁本体在短时间内不可用。这特别地发生在铝的压铸领域中:通常这些机器的主要组件由延性铁制成,但如果它们没有配备适合的涂层,则不能成功地使用它们;在这种情况下,延性铁会容易地遭受腐蚀/磨损现象,在相对短的时间内导致机器不再可以使用。因此,在现有技术中已知的是,用更耐磨损/耐腐蚀的金属层涂覆延性铁本体(在这种情况下,为模具的背板)的工作表面,所述金属层由于其性质而更少地经受这样的腐蚀/磨损现象。用于制备此类涂层的已知的技术基本上为在延性铁本体上喷镀镍合金的薄层。在现有技术中,此类技术被称为“等离子涂覆”或者更通常称为“粉末喷镀”。镍粉主要通过机械结合将其本身结合至延性铁,所述结合整体上太弱且不稳定从而无法长时间地保证对延性铁本体的有效保护。镍层的厚度由于施加而非常薄,为零点几毫米的量级。这(连同涂层和延性铁之间的“弱”机械结合)引起了此类薄涂层尤其经受了磨损和疲劳循环,特别是当延性铁的本体经受周期性的负载和腐蚀时,其有时导致部分镍涂层与下面的延性铁相分离。仅可通过除去之前的涂层并通过重建新的完整的层来复原此种涂层。顺带提出必须注意的是,用于铝压铸的模具经常用于“自动化”领域,并且对于复原涂层所必需的设施的停产在该领域中导致不可接受的成本。因此,明确的是,在现有技术中在延性铁本体上敷设(layingdown)金属材料的耐久性层以克服这些缺点的技术的方式,目前尚不可行。普遍已知的是,最耐受磨损/腐蚀的材料之一是不锈钢(inox钢),但使用不锈钢涂覆延性铁本体的做法在现有技术中被认为是不可取的。延性铁含有高量的碳,并且当经受高的热应力时(例如用不锈钢作为添加材料(fillermaterial)焊接),它倾向于改变其结构,使受限定的并均一地分布在石墨“球结”中的碳分散。在较热的区域中,碳的分散和这些分子的迁移导致了易碎并经受破裂的表面。与提供富含铬的不锈钢有关的该迁移导致了碳化铬的形成。该碳化物的过量导致了非常坚硬并且非常易碎的结构,除此之外,过度的碳迁移还引起所有的铬都朝着碳迁移,留下广泛的铬“耗尽”区域,其导致了之后的晶间腐蚀侵害。由于已知的教导已经指向了完全相反的方向,本领域技术人员因此不会想到在延性铁本体上敷设不锈钢层以避免其腐蚀。专利技术的目的和内容本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷。特别地,本专利技术的目的在于提供用于使用不锈钢涂覆延性铁本体的方法,其可以产生厚而牢固的涂层,以便长时间使用。本专利技术的基本想法是通过焊接在延性铁本体上施加多个不锈钢焊珠。在克服现有技术的偏见的情况下,申请人已考虑到,令人感兴趣的是,在该方向上进行研究以提供基于通过焊接施加不锈钢涂层的使用不锈钢涂覆延性铁本体的方法。在数次测试和研究后,申请人已研发出根据权利要求1的本专利技术的方法主题。简而言之,所述方法包括以下步骤:-至少通过加热所述待涂覆的表面干燥延性铁本体,并且-通过脉冲弧焊使用不锈钢作为添加材料在待涂覆的表面上加衬不锈钢的涂覆层(或用其涂覆),所述焊接直接在延性铁上进行,即在待涂覆的表面上进行而不需要使任何其他材料介入。进一步的有利的特征是从属权利要求的主题,其是本说明书的组成部分。申请人已注意到,除去水分和来自浸渍延性铁本体的加工油的挥发性物质是为制备用于后续加衬实际的(real)不锈钢的焊接操作的材料所必要且相当有利的条件。要提醒的是,延性铁是固有多孔的:对至少待涂覆的表面的加热和后续的干燥能够除去水分和加工油。脉冲弧焊,优选为所谓的“喷射电弧”模式,在焊接操作不涉及相当大的延性铁本体厚度的情况下,其能够以容易达到(并且可能超过)3毫米的厚度使不锈钢层沉积在待涂覆的延性铁表面上。申请人已在其研究中注意到,必要的是具有在上面最小但同时足以良好结合的焊透(penetration):这是通过脉冲弧焊实现的。通常而言,如从现在起可以容易地注意到的,本专利技术的方法保证了更高的涂层厚度和镍涂层对下面的延性铁的更耐久的结合,并且其防止在本体中生成易碎的马氏体结构。特别的是,通过本专利技术的方法制得的用于铝压铸机的延性铁板有利地少得多地经受磨损和/或腐蚀,具有显著更长的使用时间。此外,本专利技术的方法有利地能够通过简单的焊接修复不锈钢层,这通过当先前的不锈钢层已经磨损时再次加衬不锈钢层来进行,其所必需的时间不再如现有技术中那样长。本专利技术的另一个目的是用于铝压铸机的背板,其包括至少一个用不锈钢涂覆的延性铁本体,其中所述涂覆通过本专利技术的方法来进行。附图简要说明下文将参照在所附的附图中以举例而非作为限制的方式提供的非限制性实例描述本专利技术。这些附图显示了本专利技术的不同方面和实施方案,并且在适当的情况下,以相似的附图标记来表示在不同的图中显示相似的结构、组件、材料和/或元件的附图标记。图1是在本专利技术的方法的焊接步骤过程中的延性铁本体的截面图;图2是图1的本体的俯视图;图3是在本专利技术的方法的焊接步骤过程中的图1的本体的细节截面图;图4-8是通过电子显微镜分析的通过本专利技术的方法制得的样品的微结构图像;图9是从在图4-8中分析的样品得到的硬度曲线。专利技术详述尽管本专利技术容许各种修改和可替代的形式,在附图中显示了一些所公开的相关实施方案并将在下文详细地描述。但应当理解的是,不存在将本专利技术限制于所公开的具体实施方案的意图,但与此相反,本专利技术的意图是覆盖落入如在权利要求中限定的本专利技术范围中的所有修改、可替代形式和等同内容。“例如”、“等”、“或”的使用表明不具有限制的开放式可替换项,除非另有限定。“包括”的使用意味着“包括但不限于”,除非另有限定。申请人已经注意到,尽管存在现有技术的偏见,但在某些条件下,可以考虑在延性铁本体的表面上制造不锈钢或inox钢的涂覆层,这通过以焊接方法加衬所述不锈钢的层来进行。特别的是,申请人已研发出本专利技术的方法主题,在其大体上(参照图1-3)包括以下步骤:a.制备具有至少旨在涂覆的表面2的延性铁本体1,可在正交于所述旨在涂覆的表面2的方向上确认所述本体1的厚度X;b.通过加热至少部分的待涂覆的表面2来进行干燥;c.通过使用不锈钢作为添加材料的脉冲弧焊在所述待涂覆的表面2上加衬不锈钢层3a、3b、3c、3d,在所述待涂覆的表面2上直接进行所述焊接。在实践中,不锈钢涂覆层由覆盖了整个待涂覆的表面2的多个互相平行并且两两相邻的焊珠3a、3b、3c、3d构成。在图1-3中,延性铁本体1是板样形状的,即其具有相对其他两个维度为主要的维度,并且在其中确认了待涂覆的表面2(在该情况中对本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于使用金属材料涂覆延性铁本体(1)的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:a. 制备具有至少旨在涂覆的表面(2)的延性铁本体(1),可在正交于所述旨在涂覆的表面(2)的方向上确认所述本体(1)的厚度(X);b. 通过加热至少所述待涂覆的表面(2)来干燥;c. 通过脉冲弧焊使用不锈钢作为添加材料在所述待涂覆的表面(2)上加衬不锈钢层,在所述待涂覆的表面(2)上直接进行所述焊接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.29 IT MI2013A0012711.用于使用金属材料涂覆延性铁本体(1)的方法,
其特征在于,
所述方法包括以下步骤:
a.制备具有至少旨在涂覆的表面(2)的延性铁本体(1),可在正交于所述旨在涂覆的表面(2)的方向上确认所述本体(1)的厚度(X);
b.通过加热至少所述待涂覆的表面(2)来干燥;
c.通过脉冲弧焊使用不锈钢作为添加材料在所述待涂覆的表面(2)上加衬不锈钢层,在所述待涂覆的表面(2)上直接进行所述焊接。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述干燥步骤b.包括以下步骤:
b1.在于所述待涂覆的表面(2)处测量的150℃至180℃的温度下在所述待涂覆的表面(2)处加热至少部分的所述本体(1);
b2.对于每30毫米的在所述待涂覆的表面(2)处测量的本体厚度(X),保持所述步骤b1的温度差不多等于1小时的一段时间。
3.如权利要求1或2所述的方法,其中通过加热元件,特别是屏蔽的加热元件得到所述加热,以接近至少部分的所述待涂覆的表面的方式放置所述加热元件,在它们两者之间没有直接接触。
4.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法,其中所述步骤c.包括敷设彼此相邻的焊珠(3A、3B)的步骤,其中通过...

【专利技术属性】
技术研发人员:L吉亚贝里尼
申请(专利权)人:DG韦尔德有限责任公司
类型:发明
国别省市:意大利;IT

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