适用于铜和铜合金基体表面冷喷涂涂层的强化方法技术

技术编号:41902520 阅读:15 留言:0更新日期:2024-07-05 14:08
本发明专利技术提供了一种适用于铜和铜合金基体表面冷喷涂涂层的强化方法,属于涂层快速强化领域,其包括:S1采用冷喷涂方式在铜基体或铜合金基体表面制备冷喷涂涂层,S2采用感应加热方式加热冷喷涂涂层,控制感应加热参数,使感应加热只发生在冷喷涂涂层中,同步的,给铜基体或铜合金基体执行冷却,冷却面与冷喷涂涂层面相隔间距并相对设置,S3根据铜基体或铜合金基体尺寸规格,调节感应加热参数和冷却参数,使得铜基体或铜合金基体受热和受冷达到平衡,实现冷喷涂涂层的硬化以及冷喷涂涂层与铜基体或铜合金基体之间的冶金结合。本发明专利技术方法可以实现基体性能稳定和涂层快速强化的有机统一,很好地满足特殊工况的服役要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于涂层快速强化领域,更具体地,涉及一种适用于铜和铜合金基体表面冷喷涂涂层的强化方法以及产品。


技术介绍

1、铜及铜合金具有优良的延展性、导热性和导电性,广泛应用于船舶、航空航天等特殊领域,但其也存在着机械强度和耐磨性较差的缺点,在重负荷、强冲击、强电磁场、高速摩擦等恶劣环境中容易损伤失效,进而影响重要设备的使用寿命和可靠性。因此,必须对特殊工况下使用的铜及铜合金进行表面涂层强化。

2、制备表面强化涂层的方法很多,如电镀、化学镀、热喷涂、热喷焊、激光熔覆等,但这些技术都存在着一定的缺陷,如电镀和化学镀制备的涂层和基体间是物理性质的机械结合,在强冲击下容易发生剥落,热喷涂同时还存在涂层氧化严重的问题,对于热喷焊、激光熔覆而言,虽然能够提供局部高能量密度,实现冶金结合,但是涂层缺陷严重,表面质量不高,同时对基体会产生较大的热影响,性价比较低。

3、因此,亟需一种高效的工艺方法,在保证基体原有优良性能的基础上,对铜及铜合金表面金属涂层进行快速强化,实现其与基体的冶金结合,改善各项服役性能,提高其在特殊工况下的使用寿命。

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适用于铜和铜合金基体表面冷喷涂涂层的强化方法,其特征在于,其包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的一种适用于铜和铜合金基体表面冷喷涂涂层的强化方法,其特征在于,根据有限元模拟的结果控制感应加热参数,使感应加热只发生在冷喷涂涂层中而不发生在铜基体或铜合金基体中,有限元模拟中采用COMSOL建立三维电磁热耦合模型,分别调整电流大小、电流频率、感应间距、线圈类型、线圈结构参数、水冷管材以及水冷流速,以获取最佳加热效果,

3.如权利要求2所述的一种适用于铜和铜合金基体表面冷喷涂涂层的强化方法,其特征在于,控制感应加热参数,利用趋肤效应,使得感应电流集中在涂层中而不...

【技术特征摘要】

1.一种适用于铜和铜合金基体表面冷喷涂涂层的强化方法,其特征在于,其包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的一种适用于铜和铜合金基体表面冷喷涂涂层的强化方法,其特征在于,根据有限元模拟的结果控制感应加热参数,使感应加热只发生在冷喷涂涂层中而不发生在铜基体或铜合金基体中,有限元模拟中采用comsol建立三维电磁热耦合模型,分别调整电流大小、电流频率、感应间距、线圈类型、线圈结构参数、水冷管材以及水冷流速,以获取最佳加热效果,

3.如权利要求2所述的一种适用于铜和铜合金基体表面冷喷涂涂层的强化方法,其特征在于,控制感应加热参数,利用趋肤效应,使得感应电流集中在涂层中而不在铜基体或铜合金基体中,其控制方法为选取平面型感应加热线圈实现涂层侧感应加热,通过线圈的结构设计使得与高频电源匹配后电流频率达到超高频。

4.如权利要求3所述的一种适用于铜和铜合金基体表面冷喷涂涂层的强化方法,其特征在于,表面冷喷涂涂层和铜基体界面间或铜合金基体界面间的温度不超过铜基体或铜合金基体的软化温度。

5.如权利要求4所述的一种适用于铜和铜合金基体表面冷喷涂涂层的强化方法,其特征在于,感应加热线圈的整体外形呈平面...

【专利技术属性】
技术研发人员:谌祺王周鑫柳林张诚
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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