用复合涂层提高压铸机的压室及压射头的使用寿命的方法技术

本发明专利技术涉及表面工程技术领域，公开了一种用复合涂层提高压铸机的压室及压射头的使用寿命的方法，包括以下步骤：S1)镗磨去除所述待处理面的表层形成加工面；S2)采用超音速火焰喷涂工艺进行喷砂形成粗化面；S3)使用喷枪喷涂所述粗化面的上方形成自熔合金底层；S4)继续在所述自熔合金底层的表面制得碳化钨面层；S5)使用高频感应加热系统加热重熔形成冶金结合过渡层；S6)采用珩磨机镗磨加工为匹配的尺寸，即制得覆有所述复合涂层的压室和压射头；利用感应加热重熔技术从工件的内部将镍基自熔合金层加热重熔，从而避免碳化钨涂层受高温氧化脱碳，显著地提高压铸机的压室及压射头的使用寿命。使用寿命。使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
用复合涂层提高压铸机的压室及压射头的使用寿命的方法


[0001]本专利技术涉及表面工程
，尤其涉及一种用复合涂层提高压铸机的压室及压射头的使用寿命的方法。

技术介绍

[0002]铝压铸机的压室和压射头的基体材质为H13模具钢，压室和压射头在工作时需要承受高温和高压，并且相互之间会产生剧烈的摩擦力，极易因磨损和热疲劳而失效，导致使用寿命明显下降。
[0003]现有技术中的表面氮化工艺具有成本低且方便实用的特点，用于改善H13钢模具的表面硬度，模具钢H13经氮化处理后表面形成氮化层，但氮化层的厚度只有2
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3μm，压室的使用寿命约为1
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1.2万模次，压射头的使用寿命约为3000
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4000模次，使用寿命的改善有限，仍不能满足现有的大规模生产的需求，导致停机维修的频率偏高，影响生产效率。

技术实现思路

[0004]基于以上的现有的技术缺陷，本专利技术提出了一种用复合涂层提高压铸机的压室及压射头的使用寿命的方法，不仅具有更高的硬度，且表面的冶金结合过渡层厚度大，可进一步提高压室及压射头的使用寿命。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种用复合涂层提高压铸机的压室及压射头的使用寿命的方法，包括以下步骤：
[0007]S1)封堵待处理的压室的进料口，定义运行时压室与压射头的两个接触面为待处理面，采用珩磨机对两个所述待处理面进行镗磨加工，镗磨去除所述待处理面的表层形成加工面；
[0008]S2)采用超音速火焰喷涂工艺对所述加工面进行喷砂形成喷砂面，再利用超音速火焰对所述喷砂面进行烘烤，然后用压缩空气吹扫清理所述喷砂面，形成粗化面；
[0009]S3)使用超音速火焰喷涂系统的外圆喷枪和内孔喷枪分别对压室和压射头的两个所述粗化面喷涂镍基自熔合金粉末，在所述粗化面的上方形成自熔合金底层；
[0010]S4)继续在所述自熔合金底层的表面使用外圆喷枪和内孔喷枪喷涂碳化钨粉末，制得碳化钨面层；
[0011]S5)使用高频感应加热系统对所述自熔合金底层进行加热重熔，使所述自熔合金底层与基体和所述碳化钨面层产生冶金结合形成冶金结合过渡层，自然冷却后获得表面覆有复合涂层的待机加工件；
[0012]S6)采用珩磨机将两个待机加工件的冶金结合过渡层镗磨加工为匹配的尺寸，即制得覆有所述复合涂层的压室和压射头。
[0013]优选的，步骤S1)中，在镗磨加工前，用工装包裹保护待处理面以外的区域，采用点焊封堵压室的进料口，再使用DeconexHT170清洗剂并通过超声清洗压室和压射头各10min。
[0014]优选的，步骤S2)中，喷砂用的砂粉为细度为150
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220目的氧化铝粉末，压缩空气的
气压为0.6MPa，喷砂的送粉量95
‑
105g/min。
[0015]优选的，步骤S3)中，自熔合金底层的厚度不超过所述复合涂层的厚度的50％，镍基自熔合金粉末为300
‑
400目Ni60CuMo粉末，喷涂的送粉量48
‑
50g/min。
[0016]优选的，步骤S4)中，碳化钨面层的厚度不小于所述复合涂层的厚度的70％，喷涂的送粉量75
‑
85g/min；采用的碳化钨粉末为5
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38μm的WC
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12Ni。
[0017]优选的，步骤S5)中，采用力华LHA
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70kw高频感应加热系统，并以氩气为保护气氛，氩气的流量为40l/min，震荡频率为48kHz，震荡电流为950A，移动速度200mm/min，所述待机加工件的表面粗糙度为Ra2.5
‑
3.0。
[0018]优选的，步骤S5)中，所述复合涂层的厚度为0.2
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0.25mm。
[0019]优选的，步骤S6)中，镗磨加工的磨削线速度为150米/min，进给速度为120mm/min，每次的磨削量不超过0.03mm，至少分三次磨削以达到工艺要求。
[0020]优选的，步骤S6)中，步骤S6)中，所述复合涂层的显微硬度HV0.3大于900，所述复合涂层的孔隙率小于1％，加工后余留的所述复合涂层的厚度不小于0.2mm。
[0021]本专利技术的技术方案的有益效果为：所述用复合涂层提高压铸机的压室及压射头的使用寿命的方法，使用热喷涂和感应加热技术在压室和压射头的工件表面制备具有冶金结合特征的复合涂层，并采用超音速喷涂技术喷涂镍基自熔合金，在工件的表面制备分布均匀且厚度可控的自熔合金底层，再利用高能的超音速喷涂技术喷涂碳化钨粉末，在自熔合金底层的表面形成高致密的碳化钨面层，最后利用感应加热重熔技术从工件的内部将镍基自熔合金层加热重熔，从而避免碳化钨受高温氧化而脱碳，使镍基自熔合金层与工件的基体和表面的碳化钨涂层形成结合力高、耐磨性强的冶金结合过渡层，制得的压室及压射头覆有的复合涂层具有良好的抗热疲劳性能、硬度高，且厚度可根据需要加工，进而可显著地提高压铸机的压室及压射头的使用寿命。
附图说明
[0022]图1是本专利技术一个实施例的复合涂层的金相组织图；
[0023]图2为本专利技术一个实施例的复合涂层的放大100倍的金相组织图。
具体实施方式
[0024]在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0025]尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本专利技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由权利要求及其等同物限定。
[0026]下面结合具体实施方式进一步说明本专利技术的技术方案。
[0027]一种用复合涂层提高压铸机的压室及压射头的使用寿命的方法，包括以下步骤：
[0028]S1)封堵待处理的压室的进料口，定义运行时压室与压射头的两个接触面为待处理面，采用珩磨机对两个所述待处理面进行镗磨加工，镗磨去除所述待处理面的表层形成
加工面；
[0029]S2)采用超音速火焰喷涂工艺对所述加工面进行喷砂形成喷砂面，再利用超音速火焰对所述喷砂面进行烘烤，然后用压缩空气吹扫清理所述喷砂面，形成粗化面；
[0030]S3)使用超音速火焰喷涂系统的外圆喷枪和内孔喷枪分别对压室和压射头的两个所述粗化面喷涂镍基自熔合金粉末，在所述粗化面的上方形成自熔合金底层；
[0031]S4)继续在所述自熔合金底层的表面使用外圆喷枪和内孔喷枪喷涂碳化钨粉末，制得碳化钨面层；
[0032]S5)使用高频感应加热系统对所述自熔合金底层进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用复合涂层提高压铸机的压室及压射头的使用寿命的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)封堵待处理的压室的进料口，定义运行时压室与压射头的两个接触面为待处理面，采用珩磨机对两个所述待处理面进行镗磨加工，镗磨去除所述待处理面的表层形成加工面；S2)采用超音速火焰喷涂工艺对所述加工面进行喷砂形成喷砂面，再利用超音速火焰对所述喷砂面进行烘烤，然后用压缩空气吹扫清理所述喷砂面，形成粗化面；S3)使用超音速火焰喷涂系统的外圆喷枪和内孔喷枪分别对压射头和压室的所述粗化面喷涂镍基自熔合金粉末，在所述粗化面的上方形成自熔合金底层；S4)继续在所述自熔合金底层的表面使用外圆喷枪和内孔喷枪喷涂碳化钨粉末，制得碳化钨面层；S5)使用高频感应加热系统对所述自熔合金底层进行加热重熔，使所述自熔合金底层与基体和所述碳化钨面层产生冶金结合形成冶金结合过渡层，自然冷却后获得表面覆有复合涂层的待机加工件；S6)采用珩磨机将两个待机加工件的冶金结合过渡层镗磨加工为匹配的尺寸，即制得覆有所述复合涂层的压室和压射头。2.根据权利要求1所述的用复合涂层提高压铸机的压室及压射头的使用寿命的方法，其特征在于，步骤S1)中，在镗磨加工前，用工装包裹保护待处理面以外的区域，采用点焊封堵压室的进料口，再使用DeconexHT170清洗剂并通过超声清洗压室和压射头各10min。3.根据权利要求1所述的用复合涂层提高压铸机的压室及压射头的使用寿命的方法，其特征在于，步骤S2)中，喷砂用的砂粉为细度为150
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220目的氧化铝粉末，压缩空气的气压为0.6MPa，喷砂的送粉量95
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105g/min。4.根据权利要求1所述的用复合涂层提高压铸机的压室及压射头的使用寿命的方法，其特征在于，步骤S3)中，自熔合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：王枫，朱晖朝，陈志坤，雷运生，李福球，
申请(专利权)人：广东粤科新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：