激光纳米陶瓷合金化强化压铸机料杯的工艺方法技术

本发明专利技术涉及技术领域，特别是涉及激光纳米陶瓷合金化强化压铸机料杯的工艺方法，包括：将原料混合后进行球磨，得到球磨粉末；原料包括陶瓷粉末；将球磨粉末与片状胶、酒精进行混合，得到过饱和酒精溶液；用喷壶将过饱和酒精溶液喷到料杯基材的内表面，得到预喷层；将预喷层晾干后对其进行激光合金化处理，得到纳米陶瓷合金化涂层。与现有的渗碳工艺强化工艺相比，本发明专利技术不仅能大大提升料杯的使用寿命，本发明专利技术还具有工艺方法操作简单且工艺时间短的优点，从而能提升生产或维修效率。从而能提升生产或维修效率。从而能提升生产或维修效率。

【技术实现步骤摘要】
激光纳米陶瓷合金化强化压铸机料杯的工艺方法


[0001]本专利技术涉及压铸机料杯生产工艺
，特别是涉及激光纳米陶瓷合金化强化压铸机料杯的工艺方法。

技术介绍

[0002]目前，一体化压铸铝制车身技术是新能源汽车行业的一项新技术。一体化压铸是将车身中多个单独、分散零件的复杂结构经过重新设计高度集成再使用一体化压铸工艺变成只使用一个零件的新型制造技术，改变了原有的冲、焊、涂装汽车生产制造工艺，简化了新能源汽车的生产工艺。
[0003]料杯是一体化压铸设备的一个核心部件。在使用时，由于料杯受到铝液700℃左右的高温冲蚀，且压铸头在料杯内表面往复滑动运动；因此，料杯的内表面会产生磨粒磨损，一旦料杯内孔尺寸变大，将可能发生漏液情况，影响生产，料杯将发生失效的情况。
[0004]由于料杯的加工工艺复杂且其附加值较高，因此，目前采用了渗氮工艺强化料杯基材的内表面。然而上述渗碳工艺存在工序复杂、时间长且强化效果不佳的问题，经渗碳强化后的料杯的使用寿命仍较短，仅为0.5
‑
1.5年。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种激光纳米陶瓷合金化强化压铸机料杯的工艺方法，以至少解决现有技术中渗氮工艺强化料杯的工序复杂、时间长且强化效果不佳的技术问题，以提升料杯内表面耐磨性，从而达到提升料杯使用寿命的目的。
[0006]为至少解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：
[0007]一种激光纳米陶瓷合金化强化压铸机料杯的工艺方法，包括：
[0008]将原料混合后进行球磨，得到球磨粉末；所述原料包括陶瓷粉末；
[0009]将所述球磨粉末与片状胶、酒精进行混合，得到过饱和酒精溶液；
[0010]用喷壶将所述过饱和酒精溶液喷到料杯基材的内表面，得到预喷层；
[0011]将所述预喷层晾干后对其进行激光合金化处理，得到纳米陶瓷合金化涂层。
[0012]可选地，所述激光合金化涂层包括合金化层和淬硬层，所述合金化层的硬度大于1000HV，所述淬硬层与所述料杯基材相邻。
[0013]可选地，所述原料还包括合金粉末；
[0014]所述合金粉末包括钴基合金粉末、铁基合金粉末或镍基合金粉末中的一种或多种；
[0015]所述陶瓷粉末包括氧化物粉末、氮化物粉末、碳化物粉末中的一种或多种；
[0016]所述碳化物粉末包括TiC、WC、B4C、VC、Cr7C3和SiC粉末中的一种或多种；
[0017]所述氮化物粉末包括：Si3N4、AlN和HBN粉末中的一种或多种；
[0018]所述氧化物粉末包括：Al2O3、ZrO2、Y2O3、CeO2和TiO2粉末中一种或多种。
[0019]可选地，所述原料由TiC、WC、B4C、VC和司太立粉末组成；
[0020]所述TiC、WC、B4C、VC和司太立粉末的摩尔比为1:1:1:1:1；
[0021]所述TiC、WC、B4C、VC均为纳米粉末；
[0022]所述司太立粉末的粒度为15～53微米。
[0023]可选地，所述的将原料按照预设比混合后进行球磨，得到球磨粉末，包括：
[0024]将原料按照预设比例混合后，在酒精溶剂的环境下，进行高能球磨8
‑
12小时，然后晾干备用。
[0025]可选地，所述球磨粉末与片状胶、酒精的质量比为10：(1～2)：50。
[0026]可选地，所述预喷层的厚度为0.03～0.05mm。
[0027]可选地，所述激光合金化的工艺参数为：设备为芯径600微米的光纤激光器，光斑直径为1.5mm，激光功率为1500～3000W，扫描速度为10～30mm/s，搭接量为0.1～0.3mm，扫描方式为螺旋式扫描。
[0028]可选地，所述纳米陶瓷合金化涂层的深度为0.5～1mm。
[0029]可选地，所述工艺方法还包括：
[0030]在所述的用喷壶将所述过饱和酒精溶液喷到料杯基材的内表面的步骤之前，将预留了余量的料杯基材的内表面进行清洁处理，以去除所述料杯基材内表面的氧化皮和/或铁锈；
[0031]在所述清洁处理步骤之后，对所述料杯基材的内表面进行喷砂处理。
[0032]在本专利技术中，采用激光合金化的方法在料杯内表面制备得到纳米陶瓷合金化涂层，能显著提升料杯内表面的硬度、耐磨性和耐高温性，从而使料杯的使用寿命提升至3～5年。因此，与现有的渗碳工艺强化工艺相比，本专利技术不仅能大大提升料杯的使用寿命，本专利技术还具有工艺方法操作简单且工艺时间短的优点，从而能提升生产或维修效率。此外，本专利技术中，料杯通常是竖直设置的，其具有一定的深度，采用喷壶喷射的方式将过饱和酒精溶液均匀喷至料杯基材的内表面，不仅喷射效率高，且得到的预喷层的厚度均匀且成分均匀，从而可使陶瓷粉末均匀分布于料杯基材的内表面；因此，经过激光合金化后，得到的纳米陶瓷合金化涂层的深度和组织都很均匀。
[0033]根据下文结合附图对本专利技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
[0034]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本专利技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
[0035]图1是根据本专利技术一个实施例的激光纳米陶瓷合金化强化压铸机料杯的工艺方法的流程图；
[0036]图2是根据本专利技术另一个实施例的激光纳米陶瓷合金化强化压铸机料杯的工艺方法的流程图；
[0037]图3是根据本专利技术另一个实施例的激光纳米陶瓷合金化强化压铸机料杯的工艺方法的流程图。
具体实施方式
[0038]在本实施例的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。
[0039]图1是本申请的激光纳米陶瓷合金化强化压铸机料杯的工艺方法的流程图，如图1所示，并参考图2至图3，本专利技术实施例提供了激光纳米陶瓷合金化强化压铸机料杯的工艺方法。
[0040]所述工艺方法包括以下步骤：
[0041]步骤S11，将原料混合后进行球磨，得到球磨粉末；所述原料包括陶瓷粉末；
[0042]步骤S12，将所述球磨粉末与片状胶、酒精进行混合，得到过饱和酒精溶液；
[0043]步骤S13，用喷壶将所述过饱和酒精溶液喷到料杯基材的内表面，得到预喷层；
[0044]步骤S14，将所述预喷层晾干后对其进行激光合金化处理，得到纳米陶瓷合金化涂层。
[0045]具体地，在步骤S11中，将原料进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光纳米陶瓷合金化强化压铸机料杯的工艺方法，其特征在于，包括：将原料混合后进行球磨，得到球磨粉末；所述原料包括陶瓷粉末；将所述球磨粉末与片状胶、酒精进行混合，得到过饱和酒精溶液；用喷壶将所述过饱和酒精溶液喷到料杯基材的内表面，得到预喷层；将所述预喷层晾干后对其进行激光合金化处理，得到纳米陶瓷合金化涂层。2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述激光合金化涂层包括合金化层和淬硬层，所述合金化层的硬度大于1000HV，所述淬硬层与所述料杯基材相邻。3.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述原料还包括合金粉末；所述合金粉末包括钴基合金粉末、铁基合金粉末或镍基合金粉末中的一种或多种；所述陶瓷粉末包括氧化物粉末、氮化物粉末、碳化物粉末中的一种或多种；所述碳化物粉末包括TiC、WC、B4C、VC、Cr7C3和SiC粉末中的一种或多种；所述氮化物粉末包括：Si3N4、AlN和HBN粉末中的一种或多种；所述氧化物粉末包括：Al2O3、ZrO2、Y2O3、CeO2和TiO2粉末中一种或多种。4.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述原料由TiC、WC、B4C、VC和司太立粉末组成；所述TiC、WC、B4C、VC和司太立粉末的摩尔比为1:1:1:1:1；所述T...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵兵兵，杨清霞，
申请(专利权)人：郑州冰岩新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：