一种高频感应熔覆预制涂层防流方法与流程

本发明涉及高频感应熔覆领域，具体的说是一种高频感应熔覆预制涂层防流方法。

背景技术：
：

高频感应熔覆涂层技术是增材制造以及对零件表面进行修复和强化的一项新技术，主要原理是：利用涡流效应和集肤效应，对需要增材或修复和强化的基体进行加热，当达到一定温度，将会使均匀预制在基体表面的金属粉末熔化，并在冷却后，在基体表面形成一层新的金属涂层。在感应熔覆过程中，当预制的金属粉末处于熔融状态时，总会出现流淌问题。传统的解决方法是：在预制的金属粉末层外部设置保护层，首先包裹一层锡纸，然后再包裹一层陶泥。该方法能一定程度上减少熔融状态的金属流淌，但不能完全防止熔融状态的金属流淌，当加热到一定温度，锡纸被熔，陶泥开裂，此时又会出现熔融状态金属大量流淌的现象，导致最终熔覆到基体表面的涂层不够均匀。因此，需要一种新的方法，能够完全防止熔融状态的金属流淌，保证涂层被均匀的熔覆到基体表面。

技术实现要素：
：

针对以上技术不足，本发明提供一种高频感应熔覆预制涂层防流方法。其原理是：利用两种金属的熔点差，当一种金属处于熔融状态时，覆盖在其外部的另一种金属粉末处于未熔且凝固状态，能够包裹住熔融的金属熔液。本发明能够防止熔融状态的预制金属粉末流淌，并保证其在冷却后，被均匀的熔覆到基体表面。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种高频感应熔覆预制涂层防流方法，包括如下步骤：

步骤1：将预制在基体表面的金属粉末a在200℃的真空烤箱中烘烤2个小时，形成凝固的涂层a；

步骤2：选择另外一种金属粉末b，将金属粉末b均匀预制在涂层a表面，并保证金属粉末b能够完全覆盖涂层a，然后，放到200℃的烤箱中烘烤2个小时，形成凝固的涂层b；

步骤3：在涂层b表面包裹一层0.5mm厚的铝箔，并保证铝箔能够完全覆盖涂层b，形成铝箔层；

步骤4：在铝箔层上包裹一层陶泥与面粉的混合物，并保证混合物能完全覆盖铝箔层，形成混合物保护层；

步骤5：将制备好的试样进行高频感应加热，在冷却后，基体上可形成一层无熔液流淌且均匀的金属涂层。

进一步地，步骤2中，金属粉末b的熔点必须高于金属粉末a的熔点，两种金属粉末熔点的关系为：金属粉末b熔点是金属粉末a熔点的1.5-2倍；涂层b厚度为3mm。

进一步地，步骤2中，金属粉末b中要加入硅酸钠粘结剂，金属粉末b与硅酸钠粘结剂的质量比为5:1，需将金属粉末b与硅酸钠粘结剂混合均匀。

进一步地，步骤4中，混合物中陶泥与面粉的质量比为2:1。

进一步地，步骤5中，由于涂层a与涂层b存在熔点差，当涂层a处于熔融状态时，涂层b仍处于未熔且凝固状态，可以完全包裹住熔融状态的涂层a。

较现有技术相比，本发明就有以下优点：

1、本发明提供的高频感应熔覆预制涂层防流方法，能够完全包裹住熔融状态的预制金属粉末，并防止其流淌。

2、本发明提供的高频感应熔覆预制涂层防流方法，能够保证熔融的预制金属粉末在冷却后，被均匀的熔覆到基体表面，形成质量良好的金属涂层。

因此，本发明的技术方案解决了现有技术不能完全防止熔融状态金属流淌的问题和熔覆涂层不均匀的问题。

基于上述理由本发明可在高频感应熔覆领域广泛推广。

附图说明：

图1是本发明所述高频感应熔覆预制涂层防流方法的最终效果图；

图2是本发明所述高频感应熔覆预制涂层防流方法最终效果图的剖面a图；

图3是本发明所述高频感应熔覆预制涂层防流方法最终效果图的剖面b图；

图中：高频感应熔覆预制涂层防流方法最终效果图，主要由基体(1)、涂层a(2)、涂层b(3)、铝箔层(4)、混合物保护层(5)构成。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的具体实施步骤作进一步详细说明。

一种高频感应熔覆预制涂层防流方法，包括如下步骤：

步骤1：将预制在基体(1)表面的金属粉末a在200℃的真空烤箱中烘烤2个小时，形成凝固的涂层a(2)；

步骤2：选择另外一种金属粉末b，金属粉末b的熔点必须高于金属粉末a的熔点，两种金属粉末熔点的关系为：金属粉末b熔点是金属粉末a熔点的1.5-2倍，在金属粉末b中加入硅酸钠粘结剂，金属粉末b与硅酸钠粘结剂的质量比为5:1，将混合均匀的金属粉末b与硅酸钠粘结剂均匀预制在涂层a(2)表面，并保证金属粉末b能够完全覆盖涂层a(2)，然后，放到200℃的烤箱中烘烤2个小时，形成厚度为3mm且凝固的涂层b(3)；

步骤3：在涂层b(3)表面包裹一层0.5mm厚的铝箔，并保证铝箔能够完全覆盖涂层b(3)，形成铝箔层(4)；

步骤4：在铝箔层(4)上包裹一层陶泥与面粉的混合物，混合物中陶泥与面粉的质量比为2:1，保证混合物能完全覆盖铝箔层(4)，形成混合物保护层(5)；

步骤5：将制备好的试样进行高频感应加热，由于涂层a(2)与涂层b(3)存在熔点差，当涂层a(2)处于熔融状态时，涂层b(3)仍处于未熔且凝固状态，可以完全包裹住熔融状态的涂层a(2)，在冷却后，基体(1)上可形成一层无熔液流淌且均匀的金属涂层。

技术特征：

1.一种高频感应熔覆预制涂层防流方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将预制在基体(1)表面的金属粉末a在200℃的真空烤箱中烘烤2个小时，形成凝固的涂层a(2)；

步骤2：选择另外一种金属粉末b，将金属粉末b均匀预制在涂层a(2)表面，并保证金属粉末b能够完全覆盖涂层a(2)，然后，放到200℃的烤箱中烘烤2个小时，形成凝固的涂层b(3)；

步骤3：在涂层b(3)表面包裹一层0.5mm厚的铝箔，并保证铝箔能够完全覆盖涂层b(3)，形成铝箔层(4)；

步骤4：在铝箔层(4)上包裹一层陶泥与面粉的混合物，并保证混合物能完全覆盖铝箔层，形成混合物保护层(5)；

步骤5：将制备好的试样进行高频感应加热，，由于涂层a(2)与涂层b(3)存在熔点差，当涂层a(2)处于熔融状态时，涂层b(3)仍处于未熔且凝固状态，可以完全包裹住熔融状态的涂层a(2)，在冷却后，基体(1)上可形成一层无熔液流淌且均匀的金属涂层。

2.根据权利要求1所述的一种高频感应熔覆预制涂层防流方法，其特征在于，在所述步骤2中，金属粉末b的熔点必须高于金属粉末a的熔点，两种金属粉末熔点的关系为：金属粉末b熔点是金属粉末a熔点的1.5-2倍。

3.根据权利要求1所述的一种高频感应熔覆预制涂层防流方法，其特征在于，在所述步骤2中，涂层b(3)厚度为3mm。

4.根据权利要求1所述的一种高频感应熔覆预制涂层防流方法，其特征在于，在所述步骤2中，金属粉末b中要加入硅酸钠粘结剂，金属粉末b与硅酸钠粘结剂的质量比为5:1，金属粉末b与硅酸钠粘结剂需混合均匀。

5.根据权利要求1所述的一种高频感应熔覆预制涂层防流方法，其特征在于，在所述步骤4中，混合物中陶泥与面粉的质量比为2:1。

技术总结
一种高频感应熔覆预制涂层防流方法，其原理是：利用两种金属的熔点差，当一种金属处于熔融状态时，覆盖在其外部的另一种金属粉末处于未熔且凝固状态，能够包裹住熔融的金属熔液。包括如下步骤：步骤1：将预制在基体表面的金属粉末a烘烤2个小时，形成凝固的涂层a；步骤2：选择熔点高于金属粉末a的金属粉末b，并将其预制在涂层a表面，然后烘烤2个小时，形成凝固的涂层b；步骤3：在涂层b表面包裹一层0.5mm厚的铝箔，形成铝箔层；步骤4：在铝箔层上包裹一层陶泥与面粉的混合物，形成混合物保护层；步骤5：将制备好的试样进行高频感应加热。本发明能够解决在高频感应熔覆过程中熔融状态金属流淌的问题，保证涂层被均匀的熔覆到基体表面。

技术研发人员：石永军;翟昌民;王凯;周小雨;李道垒;姜建丰
受保护的技术使用者：中国石油大学(华东)
技术研发日：2020.08.20
技术公布日：2020.11.27