[发明专利]提高基体与陶瓷涂层结合强度的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高基体与陶瓷涂层结合强度的工艺，特别是一种用于液压缸陶瓷活塞杆的提高基体与陶瓷涂层结合强度的工艺。

背景技术

液压启闭机的工作环境复杂多变，因此对液压油缸活塞杆的防腐蚀、耐磨性能要求很高，故必须对其表面进行必要的防腐和耐磨等处理，以保证性能。在实际使用过程中，陶瓷活塞杆基体与其表面涂层的结合强度对活塞杆的使用寿命起着关键作用，陶瓷涂层一旦脱落，则整个活塞杆将失效。目前带内置式行程检测装置的液压缸的陶瓷活塞杆表面用于行程检测的沟槽均为V型结构，这种结构下的陶瓷活塞杆基体与其表面涂层的结合强度较低，从而影响活塞杆寿命。同时，涂层厚度和基体表面粗糙程度对涂层与基体的结合强度有很大影响，对于不同的喷涂方法，涂层厚度和基体表面粗糙度存在一个更优化的范围使涂层与基体的结合强度较好。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服原有的陶瓷活塞杆基体与其表面涂层结合强度较低的不足，本发明提供一种提高基体与陶瓷涂层结合强度的工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种提高基体与陶瓷涂层结合强度的工艺，包含以下步骤：

(a)用碱性洗涤剂清洗基体材料表面；

(b)在基体材料表面车加工燕尾槽，燕尾槽的转角部位为倒圆角；

(c)喷砂处理，使粗糙度范围Rz在37.1～48.4μm范围内，喷砂后用压缩空气将基体材料表面吹干净；

(d)等离子喷涂打底层，使基体表面为一平整面，打底层浅层厚度L0为0.06mm～0.1mm；

(e)等离子喷涂陶瓷层，使工件外表面呈一平整平面，喷涂后的单边厚度为0.30mm～0.35mm；

(f)将工件精磨加工至要求尺寸，精磨加工后的单边厚度为0.20mm～0.25mm。

为了保证行程检测装置的检测精度，步骤(b)中所述的燕尾槽的深度L为0.15mm～0.2mm。

为了保证结合强度并且不影响喷涂质量，步骤(b)中所述的燕尾槽的左斜面与右斜面的夹角α为10°～16°。

本发明的有益效果是，本发明提高基体与陶瓷涂层结合强度的工艺，在基体与陶瓷层之间增加打底层，可以防止基体合金受热氧化和提高陶瓷涂层的结合强度。由于陶瓷材料较脆，燕尾槽的转角部位圆滑过渡，保证了涂层质量和结合强度。使用等离子喷涂方法，确定了涂层厚度和基体表面粗糙度更优化的范围，使涂层与基体的结合强度较好。使用该工艺制成的结构可用于活塞杆的检测段，与输出脉冲信号的内置式行程检测装置结合使用，检测活塞杆行程。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明提高基体与陶瓷涂层结合强度的工艺制成的结构的示意图。

图中1、燕尾槽，1-1、左斜面，1-2、右斜面，1-3、燕尾槽的转角部位，1-4、打底层，1-5、陶瓷层，α、左斜面与右斜面的夹角，L、燕尾槽的深度，L0、打底层浅层厚度。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，因此其仅显示与本发明有关的构成。以下实施例仅为例示说明之用，而不应被解释为本发明实施的限制。

如图1所示，本发明提高基体与陶瓷涂层结合强度的工艺制成的结构的示意图。

本发明提高基体与陶瓷涂层结合强度的工艺，包含以下步骤：

(a)用碱性洗涤剂清洗基体材料表面；

(b)在基体材料表面车加工燕尾槽1，燕尾槽1的转角部位1-3为倒圆角，燕尾槽1的深度L为0.15mm～0.2mm，燕尾槽1的左斜面1-1与右斜面1-2的夹角α为10°～16°；

(c)喷砂处理，使粗糙度范围Rz在37.1～48.4μm范围内，喷砂后用压缩空气将基体材料表面吹干净，基体材料表面的粗糙度增大，涂层的结合强度提高，但是当粗糙度超过一定值时，粗糙度增大反而不利于涂层与基体材料的结合；

(d)为了防止基体材料受热氧化和提高陶瓷涂层的结合强度，等离子喷涂打底层1-4，使基体表面为一平整面，打底层1-4浅层厚度L0为0.06mm～0.1mm；

(e)等离子喷涂陶瓷层1-5，使工件外表面呈一平整平面，喷涂后的单边厚度为0.30mm～0.35mm；

(f)将工件精磨加工至要求尺寸，精磨加工后的单边厚度为0.20mm～0.25mm。

步骤(c)中喷砂的材料采用棕刚玉砂，粒度为16～24目，喷砂气压不低于0.6MPa。