[发明专利]一种钛及钛合金盘圆线材干膜润滑涂层的涂覆方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属加工技术领域，涉及一种钛及钛合金盘圆线材(4mm≤Φ≤10mm)干膜润滑涂层的涂覆方法。

背景技术

随着钛及钛合金产品在航空、航天领域应用的不断扩大，用于基体结构连接、复合材料铆接的紧固件的生产方式也日新月异。传统的单件热镦的生产方式逐渐被快速高效的连续冷、温镦所取代，首道镦制工序的生产效率由4-6件/min大幅提高至80～120件/min。由于钛及钛合金耐磨性较差。在镦制过程中，保证钛丝表面不被模具刮伤，镦制变形胀径后钉坯顺利脱模，便成为影响生产连续性的关键因素。

经研究表明，在钛及钛合金原材料基体上进行润滑涂层的前处理能有效解决其在镦制过程中的润滑问题。相对于直条棒材，其表面处理方法不尽相同；但对于盘圆物料，将涂料均匀的涂覆在线材表面，解决涂料在原材料上每圈的搭粘、涂料在线材下表面由于重力造成的积液、涂料均匀成膜、后续加工对干膜润滑涂层的刮伤等问题，国内目前没有较好的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种钛及钛合金盘圆线材干膜润滑涂层的涂覆方法，解决了目前国内钛及钛合金盘圆线材表面没有干膜润滑涂层的问题。

本发明的技术方案是，一种钛及钛合金盘圆线材干膜润滑涂层的涂覆方法，利用行星式抛光机先将钛及钛合金盘圆线材坯料表面粗糙化，通过立式折弯机构将线材卷径定型并提供主动力，之后将线材送入涂料液盒，使涂料均匀的粘覆于线材表面，通过重力作用使涂料自然均匀化成膜，进一步经过感应加热使涂层表干，最后低温热处理获得带干膜润滑涂层的钛及钛合金盘圆线材。

本发明的特点还在于，

具体按以下步骤实施：

步骤1，取钛及钛合金盘圆线材坯料置于放线架上，将钛及钛合金盘圆线材坯料的一端依次穿过行星式抛光机、立式折弯机、涂料液盒和感应加热装置，并最终与收线辊筒相连；

步骤2，调整立式折弯机并获得需要的曲率；打开供液空气泵，将涂料由容器罐内泵入液盒，并形成回流；

步骤3，依次接通折弯机电源、行星抛光机电源、感应加热装置电源、收线机电源，由折弯机提供主动力，线材经由行星式抛光机、折弯机、涂料盒和感应加热装置后收集成卷，获得成卷线材；

步骤4，将步骤3获得的成卷线材放入烘箱中进行热处理，制得带干膜润滑涂层的钛及钛合金盘圆线材。

钛及钛合金盘圆线材坯料中的钛及钛合金的牌号为TC4、Ti6Al4V ELi、TC16、TB9、TB3、Ti45Nb、Gr2、Gr3、Gr4、Ti31、Ti50、Ti70。

步骤1中，钛及钛合金盘圆线材坯料的放线与成品的收线集卷位于同一个立式平面内；钛及钛合金盘圆线材坯料从涂料液盒中心穿出；涂料盒设置有下密封结构。

步骤2中，折弯机调节时，要求线材卷径达到800mm≤D≤1500mm。

涂料为以MoS₂为基体，酚醛树脂为粘结剂的混合物，MoS₂的质量百分比为33％～37％；回流流量为1.1～1.3L/min。

涂料中还包括MEK稀释剂，涂料与MEK稀释剂的质量比为1：1。

步骤3中，行星式抛光机的主轴转速控制为60-150r/min，行星式抛光机中的砂带粒度为40-200目；折弯机的线速度控制为0.5-3m/min；感应加热控温为120～150℃。

步骤4中，行热处理温度为200～220℃，保温1-1.5h，大气气氛环境下进行，保温结束后冷却方式为空冷。

本发明的有益效果是，一种钛及钛合金盘圆线材干膜润滑涂层的涂覆方法，通过采用浸涂方式结合液体重力作用使粘覆于钛及钛合金线材表面的涂料均匀成膜，使用感应加热进行液膜表干可提高生产效率，节省设备空间；由于线材在涂料涂覆前已经折弯定形，故会不产生由于后续折弯定形等加工造成的涂层刮伤；干膜润滑涂层表面均匀，单面厚度0.002～0.007mm；并且，本发明操作方法简单，易于实现，适合大规模工业化生产。

附图说明

图1是本发明实施例1-3制备带干膜润滑涂层的钛及钛合金盘圆线材设备结构示意图；

图2是本发明实施例1制备的带干膜润滑涂层的牌号TC4钛合金直径Φ6.3mm盘圆线材实物图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

本发明一种钛及钛合金盘圆线材干膜润滑涂层的涂覆方法，具体按以下步骤实施：