[发明专利]一种汽车气门模具用耐高温磨损涂层的制备方法

说明书

本发明提供一种汽车气门模具用耐高温磨损涂层的制备方法，包括以下步骤：在氩气氛围下，将旋转电极置于汽车气门模具表面的易磨损部位处，以旋转电极为正极，以汽车气门模具为负极，在旋转电极和汽车气门模具表面产生高能量脉冲放电，使得旋转电极的部分电极金属与汽车气门模具表面的易磨损部位形成冶金结合，得到耐高温磨损涂层。本发明对汽车气门模具的修复效果较好，且形成的涂层的硬度较高，热疲劳性能较好。

技术领域

本发明涉及一种汽车气门模具用耐高温磨损涂层的制备方法。

背景技术

模具是指工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具。模具的成型面是指用以成型制品(也称产品)的表面，成型面为直接与所成型制品接触的表面。模具成型面的加工质量、加工精度及使用性能均要求较高，直接决定所成型制品的加工质量和加工精度，在机械加工中，模具成型面需经机加工、清洗、打磨等多个工序才能加工完成。模具使用过程中，需对成型面进行有效保护，一旦成型面出现破损、开裂、磨损等缺陷，则直接影响模具的成型效果，甚至导致模具报废。

目前，模具可采用的修复方式有电镀、电弧或火焰堆焊、热喷涂(火焰、等离子)等。电镀层一般很薄，不超过0.03mm，而且与基体结合差，损坏部位难于修复；在堆焊、热喷涂或喷焊时，热量注入大，能量不集中，模具热影响区大，易产生热应力和变形，修复部位与模具的结合很难达到原来模具的要求。汽车气门模具由于其工作环境的特殊性容易产生高温磨损，一旦高温磨损尺寸超差对模具的成型效果会产生较大的影响，现有的修复方式对汽车气门模具的修复效果均不理想。

申请号为CN201611038574.3的中国发明公开了“一种汽车模具的修复工艺”，包括以下步骤：(1)采用无损探伤的方法对磨具进行检测；(2)磨具裂纹清理；(3)打磨裂纹；(4)配制合金粉；(5)对模具进行预热处理；(6)激光修复；(7)修复完成后对模具表面进行石棉保温，并缓冷至室温，然后检验尺寸并进行探伤；(8)磨具清洗；(9)磨具表面维护。该发明在应用于汽车气门模具时同样存在修复效果不佳的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种汽车气门模具用耐高温磨损涂层的制备方法，其对汽车气门模具的修复效果较好，且形成的涂层的硬度较高，热疲劳性能较好。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种汽车气门模具用耐高温磨损涂层的制备方法，包括以下步骤：

在氩气氛围下，将旋转电极置于汽车气门模具表面的易磨损部位处，以旋转电极为正极，以汽车气门模具为负极，在旋转电极和汽车气门模具表面产生高能量脉冲放电，使得旋转电极的部分电极金属与汽车气门模具表面的易磨损部位形成冶金结合，得到耐高温磨损涂层。

进一步地，本发明所述高能量脉冲放电的电流密度为10⁵-10⁶A/cm²。

进一步地，本发明所述旋转电极的部分电极金属与汽车气门模具表面的易磨损部位形成冶金结合时的温度为5000-10000℃。

进一步地，本发明所述旋转电极的转速为500-800转/分。

进一步地，本发明所述旋转电极由钨基合金制成，所述钨基合金的重量百分比组分为：钨93％，铁3％，镍3％，氧化钽0.3％，氧化铽0.2％，氧化镧0.5％，各组分的重量百分比为100％。

进一步地，本发明所述钨基合金的制备步骤为：

按重量百分比称取各组分混合后得到合金粉，将合金粉、无水乙醇、椰油酰胺丙基甜菜碱加入球磨机中氩气氛围下球磨3小时，取出得到混合粉末，将混合粉末80℃下真空烘干后转入放电等离子烧结机中，升温至600℃后保温4分钟，然后升温至1300℃，保温3分钟后随炉冷却至室温得到钨基合金。