专利名称：一种制备镁锂合金防腐涂层的方法
技术领域：
本发明涉及一种采用亚音速火焰喷涂工艺在镁锂合金基体上制备防腐涂层的方法。属于合金涂层制备领域。
背景技术：
镁锂合金的化学性质比其他镁合金活泼，这是由于Li本身非常活泼，同时由于Li 在Mg中增加了 Mg的化学活性。镁锂合金在潮湿大气中的应力腐蚀敏感性很大，常温下放 置在大气中也会发生严重腐蚀。抗蚀性差是制约镁锂合金应用的一个主要因素。因此有效 的防护手段是扩大其应用的前提。下面列举了一些近年来Mg-Li合金的表面防护方法。Sharma研究了镁锂合金的铬酸盐化学转化膜，得到厚度为8 Ilym的铬酸盐 膜。韩玉昌等对Mg-13Li-5Zn合金进行化学镀镍研究，结果表明采用化学镀镍的方法可以 在Mg-13Li-5Zn合金表面得到一层均勻、致密的镍磷合金镀层，该镀层可以给Mg-13Li-5Zn 合金提供一定程度的保护。Yamauchi等采用化学气相沉积方法(CVD)在Mg_14Li合金上制 备了类金刚石涂层(DLC)，该涂层减缓了 Mg-14Li合金的脱锂。上述这些方法虽在一定程度上提高了镁锂合金的耐蚀性能，但这些方法大都涉及 液体，而Li的标准电极电位为-3. 045V,电负性比Mg还要大，因此镁锂合金在电解液中腐蚀 速度极快，虽通过电化学方法可在镁锂合金表面形成涂层，但同时也伴随着基体合金的快 速腐蚀。因此，上述这些方法还不够成熟。热喷涂技术由于可以快速地在基体上沉积耐磨、耐蚀等功能涂层而受人们广泛关 注。其中亚音速火焰喷涂技术是利用燃气(乙炔)与助燃气(氧气)燃烧产生的热量加热 粉木态喷涂材料，使其达到熔融或软化状态，借助焰流动能或喷射加速气体，将粉末喷射到 经预处理的基体表面，形成涂层的工艺方法。主要应用于机械零件磨损区的预防性保护和 修复。该工艺的最大特点就是设备简单、工艺操作简便、应用广泛灵活、经济性好，可以喷涂 熔点低于2800°C以下的金属，合金、陶瓷粉末材料。在镁合金表面采用热喷涂方法制备防腐涂层有过一些报道。邱六合等在AZ31镁 合金表面火焰熔射纯锌，电弧喷覆一层铝。冯亚如等将粒度为200 400目的纯Al、Cu、 Fe粉末用等离子喷涂方法在AZ31板材表面制备一层A165Cu23Fel2涂层。邓春明等采用 High-Velocity-Air-Fuel (高速火焰喷涂)技术在AZ31镁合金基体上制备了致密、结合强 度较高且具有良好抗腐蚀性能的WC-CoCr涂层。叶宏等采用氧乙炔火焰喷涂法，在AZ91D镁合金表面制备了 Al-Al203/Ti02梯度涂 层，Al梯度层与基体及陶瓷涂层结合良好。涂层具有较高的硬度、耐磨性及抗热震性。虽然在镁合金表面可采用热喷涂方法制备防腐涂层，但在镁锂合金表面，采用热 喷涂方法制备涂层还未见报道。本发明采用亚音速火焰喷涂技术在镁锂合金基体上制备防 腐涂层。
发明内容
本发明的 目的是提供一种制备镁锂合金金属防腐涂层的方法，它是利用亚音速火 焰喷涂技术在镁锂合金基体上制备防腐涂层。本发明的实施方式是喷涂前用砂纸磨光合金表面，用丙酮擦洗镁锂合金试样进行净化处理，并用石英 砂对其表面进行喷砂处理，采用氧乙炔火焰喷涂法在镁锂合金基体上制备防腐涂层，得到 厚度为10 50 μ m防腐涂层。本发明可在无电解液、无水环境下进行涂层制备，避免了在制备镁锂合金涂层过 程中发生腐蚀电化学反应，有效地提高了涂层质量和涂层制备效率。
具体实施例方式以下将通过具体的实施例来进一步说明其实施效果，实施例仅用于说明，而不能 限制本发明的权利要求范围。实施例1 喷涂前砂纸磨光合金表面，用内酮擦洗镁锂合金试样进行净化处理，并用10 20 目石英砂对其表面进行喷砂处理，用乙炔作燃气，氧气作助燃气，利用CP-1000型亚音速喷 枪在Mg-8Li-lAl合金基体上喷涂粒径范围5 μ m 30 μ m的金属Al粉，其工作参数为氧 气工作压力0· 2 0. 4MPa，乙炔工作压力0· 5 0. 6Mpa，压缩空气压力0· 1 0. 2Mpa， 喷涂距离250mm，喷涂角为50° 90°之间，送粉气流量为0. 3 0. 7m3/h，喷涂时间5S。 利用扫描电镜对所制备的涂层厚度进行观测，已制备涂层的抗腐蚀性能由电化学测试系统 进行测试并得到涂层的腐蚀电位值。所得试样涂层厚度为25μπι，腐蚀电位为-l. 056V。实施例2:喷涂前砂纸磨光合金表面，用丙酮擦洗镁锂合金试样进行净化处理，并用10 20 目石英砂对其表面进行喷砂处理，用乙炔作燃气，氧气作助燃气，利用CP-1000型亚音速 喷枪在Mg-IlLi-IAl合金基体上喷涂Al2O3-TiO2陶瓷涂层，其工作参数为氧气工作压力 0. 6 0. 7MPa，乙炔工作压力0· 5 0. 70MPa,压缩空气压力0· 1 0. 2Mpa，喷涂距离 280mm，喷涂角为50° 90°之间，送粉气流量为0. 3 0. 7m3/h，喷涂时间10S。利用扫描 电镜对所制备的涂层厚度进行观测，已制备涂层的抗腐蚀性能由电化学测试系统进行测试 并得到涂层的腐蚀电位值。所得试样涂层厚度为45μπι，腐蚀电位为-1.012V。基于以上实例，利用亚音速火焰喷涂技术可在镁锂合金基体上制备一定厚度的Al 金属涂层和Al2O3-TiO2陶瓷涂层，涂层具有良好的抗腐蚀性能。
权利要求
1. 一种采用亚音速火焰喷涂工艺在镁锂合金基体上制备Al金属涂层和Al2O3-TW2陶 瓷涂层的方法。其特征在于喷涂前砂纸磨光合金表面，用丙酮擦洗镁锂合金试样进行净 化处理，并用10 20目石英砂对其表面进行喷砂处理，用乙炔作燃气，氧气作助燃气，利用 CP-1000型亚音速喷枪在Mg- (8 11) Li-IAl合金基体上喷涂Al金属涂层和Al2O3-TW2陶 瓷涂层。根据所需涂层厚度，喷涂时间控制在5 20秒。
全文摘要
本发明的目的是提供一种制备镁锂合金防腐涂层的方法，它是利用亚音速火焰喷涂技术在镁锂合金基体上制备防腐涂层。实施方式是喷涂前用砂纸磨光合金表面，用丙酮擦洗镁锂合金试样进行净化处理，并用石英砂对其表面进行喷砂处理，采用氧乙炔火焰喷涂法在镁锂合金基体上制备Al金属涂层和Al2O3-TiO2陶瓷涂层，得到厚度为10～50μm的防腐涂层。本发明可在无电解液、无水环境下进行涂层制备，避免了在制备镁锂合金涂层过程中发生腐蚀电化学反应，有效地提高了涂层质量和涂层制备效率。
文档编号C23C4/04GK102071388SQ20091007327
公开日2011年5月25日 申请日期2009年11月19日 优先权日2009年11月19日
发明者于峰, 刘延国, 李洪波, 王涛, 赵淑金 申请人:佳木斯大学