The present invention provides a method for metal ceramic composite coating steel piston. The introduction of the arc spraying technology is mature, the first top surface in steel piston by a dense layer of aluminum, magnesium, titanium and other easy electrochemical oxidation of materials, and then use the hard anodic oxidation and micro arc oxidation electrochemical preparation method of insulation layer. Machining of the area to be treated steel piston; used in machining steel piston surface to form a layer of metal transition layer of arc spraying; covered with two steel piston machining metal transition layer; using electrochemical method in two machining surface of steel piston ceramic insulation. Because of the difficulty of metal spraying, such as zirconia, alumina and other ceramic materials spraying, especially suitable for arc spraying, the cost of manufacturing is greatly reduced.
【技术实现步骤摘要】
一种用于钢活塞的金属-陶瓷复合涂层
本专利技术属于热障涂层领域,特别涉及一种用于钢活塞的金属-陶瓷复合涂层。
技术介绍
在铝活塞的制造中,常使用硬质阳极氧化、微弧氧化等电化学方法在活塞顶面制备隔热涂层,但是这些技术无法在钢活塞上使用。现有技术有热喷涂法、烧结法直接在钢或钢活塞上制备氧化锆、氧化铝等涂层的,其中以等离子喷涂制备氧化铱稳定氧化锆的方案较多,并且在航空航天、锅炉等行业应用较多。现有技术必须借助等离子喷涂设备进行,设备、材料成本高昂。现有技术是直接在钢活塞表面喷涂陶瓷涂层,这种方法制备的涂层厚度均匀性、表面粗糙度均较差,同时这些材料硬度极高,难以使用常规的方法加工,不能满足活塞等尺寸精度要求很高的零部件的要求。中国专利CN201611197652.4公开了一种内燃机锻钢活塞顶部隔热涂层的制备工艺,在活塞机体表面电镀或等离子喷涂一层预处理铝涂层,在预处理铝涂层表面进行阳极氧化或微弧氧化。但由于电镀过程中加热炉温度达750℃~850℃,保温30-40min,使钢活塞基体的高温强度(蠕变极限和持久强度)明显下降,该温度和时间下活塞已经整体变红,会产生严重锈蚀、变形,对活塞的整体性能影响巨大,报废几率极大。同时,这种工艺耗费时间较长,生产效率较低。该专利提及的电镀铝涂层厚度为200±50μm,这种厚度对车削加工的重复定位精度来说难度很大,极易因重复装夹带来的偏差导致将铝涂层完全车掉,同时,电镀过程的高温带来的剧烈锈蚀、变形,进一步加剧了装夹精度的偏差。由于涂层总厚度较大,对活塞尺寸的影响不可忽略,该专利中也未提及相关的解决办法。
技术实现思路
为了克服上述不足 ...
【技术保护点】
一种用于钢活塞的金属‑陶瓷复合涂层的制备方法,其特征在于,包括:对钢活塞的待处理区进行机械加工,为后续涂层的制备预留尺寸;采用电弧喷涂法在机械加工后的钢活塞表面形成一层金属过渡层;对覆盖有金属过渡层的钢活塞进行二次机械加工;采用电化学方法在经过二次机械加工的钢活塞的金属过渡层表面制备陶瓷隔热层。
【技术特征摘要】
1.一种用于钢活塞的金属-陶瓷复合涂层的制备方法,其特征在于,包括:对钢活塞的待处理区进行机械加工,为后续涂层的制备预留尺寸;采用电弧喷涂法在机械加工后的钢活塞表面形成一层金属过渡层;对覆盖有金属过渡层的钢活塞进行二次机械加工;采用电化学方法在经过二次机械加工的钢活塞的金属过渡层表面制备陶瓷隔热层。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电弧喷涂的条件为喷涂电压30-50V,电流200-300A,采用纯度99.999%的纯铝丝,丝径1.0mm,送丝速度10-20mm/s,压缩气压力0.6-0.8MPa,喷涂时间3-5min。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述金属过渡层为铝镀层、镁镀层、钛镀层或上述元素组成合金镀层。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述二次机械加工为车削加工。5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述车削加工使用PCD车刀,两次...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘国强,赵小峰,刘涛,李红伟,赵子宇,
申请(专利权)人:滨州渤海活塞有限公司,
类型:发明
国别省市:山东,37
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