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CN110605667A - 一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法 - Google Patents

一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法 Download PDF

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CN110605667A CN201910884568.7A CN201910884568A CN110605667A CN 110605667 A CN110605667 A CN 110605667A CN 201910884568 A CN201910884568 A CN 201910884568A CN 110605667 A CN110605667 A CN 110605667A
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季强
黄勇
刘帆
宋鹏
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Chengdu Constant Power Ltd By Share Ltd
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Abstract

本发明公开了一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法,包括对需要喷涂的表面进行清洁工作;配置喷砂砂料;利用喷砂设备向步骤S1中清洁后的表面进行喷砂处理,使被加工表面的粗糙度达到6<Ra<12;利用吹扫喷枪对喷砂后的表面进行清扫处理。本发明的有益效果是:本方案采用喷砂的方式能够对基材表面进行清洁处理,除去基材表面的铁锈、鳞皮、毛刺、焊渣、旧涂层等,起到净化、粗化效果,并且能够在基材的表面形成凹凸不平的粗糙面,增加基材与涂层的接触面积没有利于提高基材与涂层的连接强度,并且能够使基材产生压应力,减少基材的宏观残余应力,提高基材与涂层的疲劳强度。

Description

一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法
技术领域
本发明涉及热喷涂技术领域,具体是一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法。
背景技术
材料的各种失效形式往往起始于表面,因此对材料表面进行保护是十分重要的研究方向。在工件表面覆以涂层无疑是一种经济有效的解决手段。近年来,涂层的开发与应用备受重视。但是涂层的材料一般与基材不同,在高温环境下容易出现脱落的现象,导致涂层失效。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明提供了一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法,有利于提高涂层与基材的连接强度。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是:一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法,包括以下几个步骤:
步骤S1:对需要喷涂的表面进行清洁工作;
步骤S2:配置喷砂砂料;
步骤S3:利用喷砂设备向步骤S1中清洁后的表面进行喷砂处理,使被加工表面的粗糙度达到6<Ra<12;
步骤S4:利用吹扫喷枪对喷砂后的表面进行清扫处理。
进一步地,为了更好的实现本发明,所述的步骤S2中,砂料采用白刚玉和/或棕刚玉,砂料粒度分别为24目、36目、60目,以质量分数计,其中喷砂砂料中含有24目15~20%、60目15~20%,其余为36目。
进一步地,为了更好的实现本发明,所述的喷砂设备的喷砂次数为2循环,喷砂喷枪向下的进给速度为4~8mm/s,向上的进给速度为60~100mm/s。
进一步地,为了更好的实现本发明,所述的喷砂设备的喷射角度为75~90°,喷枪转速为60~150rpm、喷砂压力为4.5~7bar、砂流量为0.6~1.5kg/min、喷砂设备的出砂位于内孔中心。
进一步地,为了更好的实现本发明,所述的吹扫喷枪的吹扫次数为2循环,吹扫喷枪进给速度为50~100mm/s。
进一步地,为了更好的实现本发明,所述的吹扫喷枪的吹扫角度为90°,喷枪转速为60~120rpm、吹扫气压为4.5~7bar、吹扫喷枪的出口位于内孔中心。
本方案所取得的有益效果是:
(1)本方案采用喷砂的方式能够对基材表面进行清洁处理,除去基材表面的铁锈、鳞皮、毛刺、焊渣、旧涂层等,起到净化、粗化效果,并且能够在基材的表面形成凹凸不平的粗糙面,增加基材与涂层的接触面积没有利于提高基材与涂层的连接强度,并且能够使基材产生压应力,减少基材的宏观残余应力,提高基材与涂层的疲劳强度。
(2)本方案能够控制基材表面的粗糙度,并使基材表面活化,有利于使基材与涂层形成良好的机械结合。
附图说明
图1为喷砂示意图。
其中:1-基材,2-喷砂喷枪。
具体实施方式
下面结合实施例及附图,对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1:
本实施例中,一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法,包括以下几个步骤:
步骤S1:对需要喷涂的表面进行清洁工作;
步骤S2:配置喷砂砂料;
步骤S3:利用喷砂设备向步骤S1中清洁后的表面进行喷砂处理,使被加工表面的粗糙度达到6<Ra<12;
步骤S4:利用吹扫喷枪对喷砂后的表面进行清扫处理。
利用喷砂对基材的表面进行加工处理,通过控制喷砂的速度、时间、砂料的粒度等参数,能够控制基材表面的粗糙度。使基材表面的粗糙度达到6<Ra<12,能够使基材形成凹凸不平的表面,从而能够增加基材与涂层的接触面积,有利于增强基材与涂层的连接强度。利用喷砂还能够去除基材表面的氧化物、油污、鳞皮、焊渣等杂质,从而对基材起到净化、活化的作用,有利于使基材与涂层形成良好的机械结合,防止涂层脱落。
实施例2:
在上述实施例的基础上,本实施例中,对内孔直径为86mm的铝合金基材进行喷砂处理,首先对其进行清洁处理,使铝合金基材表面清洁无污渍。
配制喷砂砂料,砂料选用白刚玉,其中砂料粒度分别为24目、36目、60目,以质量分数计,其中喷砂砂料中含有24目15%、60目15%,其余为36目。
采用喷砂设备在基材上使用配制好的喷砂砂料进行喷砂,其中喷砂次数为2循环,吹扫喷枪向下的进给速度为4mm/s,向上的进给速度为60mm/s;其中,喷砂粗化设备的喷射角度为90°,喷砂喷枪的转速为80rpm、喷砂压力为5.5bar、砂流量为0.8kg/min、喷砂喷枪的出口位于内孔中心。
喷砂后进行清洁吹扫,其中吹扫次数为2循环,吹扫喷枪进给速度为80mm/s,清洁吹扫的吹扫角度为90°,吹扫喷枪转速为80rpm、吹扫气压为5.5bar、吹扫喷枪出口位于内孔中心。基材内孔粗糙度达到Ra=8即得喷砂处理的基材。
本实施例基材与内孔涂层粘结强度达到38MPa,而对比传统涂层粘结强度20MPa。
实施例3:
在上述实施例的基础上,本实施例中,对内孔直径为90mm的铝合金基材进行喷砂处理,首先进行清洁处理使铝合金基材表面清洁无污渍。
配制喷砂砂料,砂料采用白刚玉,其中砂料粒度分别为24目、36目、60目,以质量分数计,其中喷砂砂料中含有24目20%、60目20%,其余为36目。
采用喷砂设备在基材上使用配制好的喷砂砂料进行喷砂,其中喷砂次数为2循环,喷砂喷枪向下的进给速度为6mm/s,向上的进给速度为80mm/s;其中,喷砂粗化设备的喷射角度为90°,喷砂喷枪转速为120rpm、喷砂压力为6.5bar、砂流量为1.0kg/min、喷砂喷枪的出口位于内孔中心。
喷砂后进行清洁吹扫,其中吹扫次数为2循环,吹扫喷枪进给速度为80mm/s,吹扫角度为90°,吹扫喷枪转速为120rpm、吹扫气压为6.5bar、吹扫喷枪的出口位于内孔中心。至基材内孔粗糙度达到Ra=10即得喷砂处理基材。
本实施例基材与内孔涂层粘结强度达到36MPa。
实施例4:
在上述实施例的基础上,本实施例中,对内孔直径为88mm的铸铁基材进行喷砂处理,首先进行清洁处理使铸铁基材表面清洁无污渍;
配制喷砂砂料,砂料为棕刚玉,其中砂料粒度分别为24目、36目、60目,以质量分数计,其中喷砂砂料中含有24目18%、60目18%,其余为36目。
采用喷砂设备在基材上使用配制好的喷砂砂料进行喷砂,其中喷砂次数为2循环,喷砂喷枪向下的进给速度为6mm/s,向上的进给速度为100mm/s;其中,喷砂设备的喷射角度为90°,喷砂喷枪转速为100rpm、喷砂压力为6.0bar、砂流量为0.8kg/min、喷喷砂喷枪的出口位于内孔中心。
喷砂后进行清洁吹扫,其中吹扫次数为2循环,吹扫喷枪进给速度为60mm/s,清洁吹扫的吹扫角度为90°,吹扫喷枪转速为100rpm、吹扫气压为6.0bar吹扫喷枪的出口位于内孔中心。吹扫至基材内孔粗糙度达到Ra=8即得喷砂处理基材。
本实施例基材与内孔涂层粘结强度达到45MPa。
实施例5:
在上述实施例的基础上,本实施例中,对内孔直径为66mm的铸铁基材进行喷砂处理,首先清洁使金属基材表面清洁无污渍;
配制喷砂砂料,砂料为棕刚玉,其中砂料粒度分别为24目、36目、60目,以质量分数计,其中喷砂砂料中含有24目15%、60目15%,其余为36目。
采用喷砂设备在基材上使用配制好的喷砂砂料进行喷砂,其中喷砂次数为2循环,喷砂喷枪向下的进给速度为4mm/s,向上的进给速度为150mm/s;其中,喷砂设备的喷射角度为90°,喷砂喷枪转速为120rpm、喷砂压力为6.5bar、砂流量为1.0kg/min、喷砂喷枪的出口位于内孔中心。
喷砂后进行清洁吹扫,其中吹扫次数为2循环,吹扫喷枪进给速度为70mm/s,清洁吹扫的吹扫角度为90°,吹扫喷枪转速为120rpm、吹扫气压为6.5bar、吹扫喷枪的出口位于内孔中心。基材内孔粗糙度达到Ra=7.5即得喷砂处理基材。
本实施例基材与内孔涂层粘结强度达到49MPa。
实施例6:
在上述实施例的基础上,本实施例中,对内孔直径为150mm的铸铁基材进行喷砂处理,首先清洁使金属基材表面清洁无污渍;
配制喷砂砂料,砂料为棕刚玉,其中砂料粒度分别为24目、36目、60目,以质量分数计,其中喷砂砂料中含有24目20%、60目20%,其余为36目。
采用喷砂设备在基材上使用配制好的喷砂砂料进行喷砂,其中喷砂次数为2循环,喷砂喷枪向下的进给速度为4mm/s,向上的进给速度为100mm/s;其中,喷砂设备的喷射角度为90°,喷砂喷枪转速为80rpm、喷砂压力为6.5bar、砂流量为1.5kg/min、喷砂喷枪的出口位于内孔中心。
喷砂后进行清洁吹扫,其中吹扫次数为2循环,吹扫喷枪进给速度为50mm/s,清洁吹扫的吹扫角度为90°,吹扫喷枪转速为80rpm、吹扫气压为6.5bar、吹扫喷枪的出口位于内孔中心。至基材内孔粗糙度达到Ra=7即得喷砂处理基材。
本实施例基材与内孔涂层粘结强度达到45MPa。
本实施例中,其它未描述的内容与上述实施例相同,故不赘述。
以上所述的,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,依据本发明的技术实质,在本发明的精神和原则之内,对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等,均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法,其特征在于:包括以下几个步骤:
步骤S1:对需要喷涂的基材表面进行清洁工作;
步骤S2:配置喷砂砂料;
步骤S3:利用喷砂设备向步骤S1中清洁后的表面进行喷砂处理,使被加工表面的粗糙度达到6<Ra<12;
步骤S4:利用吹扫喷枪对喷砂后的表面进行清扫处理。
2.根据权利要求1所述的一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法,其特征在于:所述的步骤S2中,砂料采用白刚玉和/或棕刚玉,砂料粒度分别为24目、36目、60目,以质量分数计,其中喷砂砂料中含有24目15~20%、60目15~20%,其余为36目。
3.根据权利要求1所述的一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法,其特征在于:所述的喷砂设备的喷砂次数为2循环,喷砂喷枪向下的进给速度为4~8mm/s,向上的进给速度为60~80mm/s。
4.根据权利要求3所述的一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法,其特征在于:所述的喷砂设备的喷射角度为75~90°,喷枪转速为60~150rpm、喷砂压力为4.5~7bar、砂流量为0.6~1.5kg/min、喷砂设备的出砂位于内孔中心。
5.根据权利要求1所述的一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法,其特征在于:所述的吹扫喷枪的吹扫次数为2循环,吹扫喷枪进给速度为50~100mm/s。
6.根据权利要求5所述的一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法,其特征在于:所述的吹扫喷枪的吹扫角度为90°,喷枪转速为60~120rpm、吹扫气压为4.5~7bar、吹扫喷枪的出口位于内孔中心。
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