一种超音速等离子喷涂工艺制造技术

本发明专利技术提供一种超音速等离子喷涂工艺，该等离子喷涂工艺包括以下步骤：选择纯度大于99.98％的三氧化二钇基材；对三氧化二钇基材进行清洁和粗化处理；在超音速等离子喷枪中输入镍粉，在径向保护气阳极喷嘴或者轴向保护气阳极喷嘴的保护气孔中通入氩气作为保护气，通过超音速等离子体喷涂设备在所述基材表面进行等离子喷涂，制备出三氧化二钇涂层；该一种超音速等离子喷涂工艺，首先对三氧化二钇基材表面进行清洁和粗化处理，能够保证等离子喷涂的均匀性，使得三氧化二钇基材表面喷涂表面致密，提高基材的耐磨性与耐腐蚀性，同时经过多次固化与粗化处理，为后续喷涂工序做好准备，提高喷涂品质。

【技术实现步骤摘要】
一种超音速等离子喷涂工艺
本专利技术涉及等离子喷涂领域，具体为一种超音速等离子喷涂工艺。
技术介绍
等离子喷涂是一种材料表面强化和表面改性的技术，可以使基体表面具有耐磨、耐蚀、耐高温氧化、电绝缘、隔热、防辐射、减磨和密封等性能。等离子喷涂技术是采用由直流电驱动的等离子电弧作为热源，将陶瓷、合金、金属等材料加热到熔融或半熔融状态，并以高速喷向经过预处理的工件表面而形成附着牢固的表面层的方法。等离子喷涂亦有用于医疗用途，在人造骨骼表面喷涂一层数十微米的涂层，作为强化人造骨骼及加强其亲和力的方法；等离子喷涂技术是继火焰喷涂之后大力发展起来的一种新型多用途的精密喷涂方法，它具有：①超高温特性，便于进行高熔点材料的喷涂。②喷射粒子的速度高，涂层致密，粘结强度高。③由于使用惰性气体作为工作气体，所以喷涂材料不易氧化；
技术实现思路
为了提高被喷涂基体表面性能，因此专利技术一种超音速等离子喷涂工艺。一种超音速等离子喷涂工艺，该等离子喷涂工艺包括以下步骤：步骤一、选择纯度大于99.98％的三氧化二钇基材；步骤二、对三氧化二钇基材进行清洁和粗化处理；步骤三、在超音速等离子喷枪中输入镍粉，在径向保护气阳极喷嘴或者轴向保护气阳极喷嘴的保护气孔中通入氩气作为保护气，通过超音速等离子体喷涂设备在所述基材表面进行等离子喷涂，制备出三氧化二钇涂层；步骤四、在步骤三所述的三氧化二钇涂层上喷涂低表面能物质，在温度范围为180-480℃下干燥，即可完成超音速等离子喷涂工艺。优选的，所述基材表面进行清洁和粗化处理包括以下步骤：S1：将三氧化二钇基材和阳极板放置在固化槽中，接通电源，供给循环电镀液，开始电镀，进行一次固化处理；将添加剂在配置槽内溶解成添加剂溶液，然后将添加剂溶液输送至粗化循环槽内与其内的电镀液混合，然后将混合后的电镀液经换热器换热，然后将换热后的电镀液经一级过滤、二级过滤以及三极过滤后输送至粗化电镀槽中；S2：将一次固化处理后的三氧化二钇基材和阳极板浸没在粗化电镀槽中的电镀液中；S3：接通电源，供给循环电镀液，开始电镀，进行一次粗化处理；S4：将添加剂在配置槽内溶解成添加剂溶液，然后将添加剂溶液输送至粗化循环槽内与其内的电镀液混合，然后将混合后的电镀液经换热器换热，然后将换热后的电镀液经一级过滤、二级过滤以及三极过滤后输送至粗化电镀槽中；将一次粗化处理后的压延铜箔和阳极板浸没在粗化电镀槽中的电镀液中，接通电源，供给循环电镀液，开始电镀，进行二次粗化处理；S5：将二次粗化处理后的三氧化二钇基材和阳极板放置在固化槽中，接通电源，供给循环电镀液，开始电镀，进行二次固化处理，得到粗化处理后的三氧化二钇基材。优选的，所述氩气流量为90-180L/min，送粉量为18-55g/min。优选的，所述超音速等离子喷枪的基础阳极喷嘴收缩半角为30°，基础阳极和辅助阳极扩张半角为12°，基础阳极喷嘴喉径为2mm。优选的，镍基材料中镍元素重量含量在75％以上。优选的，在干空气中氩的含量约为0.934％，合成氨尾气中含氩3％-8％，制备氩气时从空气和合成氨尾气中提取氩。本专利技术提供的一种超音速等离子喷涂工艺。具备以下有益效果：该一种超音速等离子喷涂工艺，首先对三氧化二钇基材表面进行清洁和粗化处理，能够保证等离子喷涂的均匀性，使得三氧化二钇基材表面喷涂表面致密，提高基材的耐磨性与耐腐蚀性，同时经过多次固化与粗化处理，为后续喷涂工序做好准备，提高喷涂品质。具体实施方式以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1超音速等离子喷涂时，首先选择纯度大于99.98％的三氧化二钇基材；对三氧化二钇基材进行清洁和粗化处理；在超音速等离子喷枪中输入镍粉，在径向保护气阳极喷嘴或者轴向保护气阳极喷嘴的保护气孔中通入氩气作为保护气，通过超音速等离子体喷涂设备在所述基材表面进行等离子喷涂，制备出三氧化二钇涂层；在步骤三所述的三氧化二钇涂层上喷涂低表面能物质，在温度范围为180-480℃下干燥，即可完成超音速等离子喷涂工艺。实施例2基材表面进行清洁和粗化处理时，首先将三氧化二钇基材和阳极板放置在固化槽中，接通电源，供给循环电镀液，开始电镀，进行一次固化处理；将添加剂在配置槽内溶解成添加剂溶液，然后将添加剂溶液输送至粗化循环槽内与其内的电镀液混合，然后将混合后的电镀液经换热器换热，然后将换热后的电镀液经一级过滤、二级过滤以及三极过滤后输送至粗化电镀槽中；然后将一次固化处理后的三氧化二钇基材和阳极板浸没在粗化电镀槽中的电镀液中；再接通电源，供给循环电镀液，开始电镀，进行一次粗化处理；最后将添加剂在配置槽内溶解成添加剂溶液，然后将添加剂溶液输送至粗化循环槽内与其内的电镀液混合，然后将混合后的电镀液经换热器换热，然后将换热后的电镀液经一级过滤、二级过滤以及三极过滤后输送至粗化电镀槽中；将一次粗化处理后的压延铜箔和阳极板浸没在粗化电镀槽中的电镀液中，接通电源，供给循环电镀液，开始电镀，进行二次粗化处理；将二次粗化处理后的三氧化二钇基材和阳极板放置在固化槽中，接通电源，供给循环电镀液，开始电镀，进行二次固化处理，得到粗化处理后的三氧化二钇基材；对三氧化二钇基材表面进行清洁和粗化处理，能够保证等离子喷涂的均匀性，使得三氧化二钇基材表面喷涂表面致密，提高基材的耐磨性与耐腐蚀性，同时经过多次固化与粗化处理，为后续喷涂工序做好准备，提高喷涂品质。实施例3再喷涂时，工件表面清理：将加工好的工件表面清理干净，无毛刺结疤等缺陷。采用遮蔽胶带将钛合金工件不需要喷涂的表面遮盖保护，将需喷涂的表面暴露出来；喷砂粗化：以白刚玉砂为介质，对暴露的工件表面进行喷砂粗化，喷砂粗化后的工件表面粗糙度Ra≥12.5um；工件表面清洗：采用丙酮清洗喷砂粗化后的工件表面；装夹：将工件放置夹具上；热喷涂：采用超音速等离子喷涂系统、等离子喷枪，在工件经清洗后的表面喷涂一层厚度70μm的镍铝包覆粉底层，喷涂工艺参数为：功率为40KW，送粉速率为50g·min-1，主汽流量为130L·min-1，喷涂距离为100mm。采用氩气吹气冷却工件。待工件完全冷却后，在再工件表面喷涂一层厚度为150μm的钴铬钨粉，涂层表面加工：采用内圆磨床将涂层磨削至图纸要求尺寸。最后应说明的是：以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超音速等离子喷涂工艺，其特征在于：该等离子喷涂工艺包括以下步骤：/n步骤一、选择纯度大于99.98％的三氧化二钇基材；/n步骤二、对三氧化二钇基材进行清洁和粗化处理；/n步骤三、在超音速等离子喷枪中输入镍粉，在径向保护气阳极喷嘴或者轴向保护气阳极喷嘴的保护气孔中通入氩气作为保护气，通过超音速等离子体喷涂设备在所述基材表面进行等离子喷涂，制备出三氧化二钇涂层；/n步骤四、在步骤三所述的三氧化二钇涂层上喷涂低表面能物质，在温度范围为180-480℃下干燥，即可完成超音速等离子喷涂工艺。/n

【技术特征摘要】
1.一种超音速等离子喷涂工艺，其特征在于：该等离子喷涂工艺包括以下步骤：
步骤一、选择纯度大于99.98％的三氧化二钇基材；
步骤二、对三氧化二钇基材进行清洁和粗化处理；
步骤三、在超音速等离子喷枪中输入镍粉，在径向保护气阳极喷嘴或者轴向保护气阳极喷嘴的保护气孔中通入氩气作为保护气，通过超音速等离子体喷涂设备在所述基材表面进行等离子喷涂，制备出三氧化二钇涂层；
步骤四、在步骤三所述的三氧化二钇涂层上喷涂低表面能物质，在温度范围为180-480℃下干燥，即可完成超音速等离子喷涂工艺。


2.根据权利要求1所述的一种超音速等离子喷涂工艺，其特征在于：所述基材表面进行清洁和粗化处理包括以下步骤：
S1：将三氧化二钇基材和阳极板放置在固化槽中，接通电源，供给循环电镀液，开始电镀，进行一次固化处理；将添加剂在配置槽内溶解成添加剂溶液，然后将添加剂溶液输送至粗化循环槽内与其内的电镀液混合，然后将混合后的电镀液经换热器换热，然后将换热后的电镀液经一级过滤、二级过滤以及三极过滤后输送至粗化电镀槽中；
S2：将一次固化处理后的三氧化二钇基材和阳极板浸没在粗化电镀槽中的电镀液中；
S3：接通电源，供给循环电镀液，开始电镀，进行一次粗化处理；
S4：将添加剂在配...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩冰源，贝绍轶，汪伟，杭卫星，崔方方，徐文文，杜伟，仇娇慧，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32