[发明专利]一种制备热喷涂厚涂层的遮蔽方法

说明书

一种制备热喷涂厚涂层的遮蔽方法，属于热喷涂技术领域。采用金属拼接工装与多层防护胶带的组合防护对零件上的不喷涂部位进行遮蔽，通过在喷涂过程中逐次剥离防护胶带的方式去除涂层在遮蔽区域的过喷部分，从而实现厚涂层边缘的完整、规则过渡和对不喷涂部位的保护，有效解决了厚涂层制备过程中胶带与涂层粘连、涂层边缘易崩边掉块等问题，显著提高了产品质量与成品率，适用于火焰喷涂、大气等离子喷涂、电弧喷涂等多种热喷涂工艺。

技术领域

本发明属于热喷涂技术领域，涉及一种制备热喷涂厚涂层的遮蔽方法。

背景技术

在热喷涂涂层制备过程中需要对非喷涂区域进行有效保护，目前常用的保护遮蔽方法主要有胶带保护、化合物保护和工装保护。由于涂层在喷涂区域和非喷涂区域遮蔽物表面的连续性，遮蔽物去除过程中易对涂层边缘造成伤害。另外，涂层与未喷涂表面之间会产生近似90°的阶差，产生应力集中，是涂层崩边、开裂、脱落失效的主要部位，这种阶差效应对于热喷涂厚涂层尤为明显。由于厚涂层结合强度较低以及零件的形状限制，对热喷涂厚涂层边缘进行手工或自动打磨修型不仅效率低、易崩边，而且修型角度很难控制，很容易损伤附近的基体表面，难以满足涂层性能以及生产周期要求。

人们迫切需要一种制备热喷涂厚涂层的遮蔽方法，解决厚涂层制备过程中防护胶带与涂层粘连、涂层边缘易崩边掉块等问题。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种制备热喷涂厚涂层的遮蔽方法，采用金属拼接工装与多层防护胶带的组合防护，对零件上的不喷涂部位进行遮蔽，通过在喷涂过程中逐次剥离防护胶带的方式去除涂层在遮蔽区域的过喷部分，从而实现厚涂层边缘的完整、规则过渡和对不喷涂部位的保护，有效解决了厚涂层制备过程中防护胶带与涂层粘连、涂层边缘易崩边掉块等问题，适用于火焰喷涂、大气等离子喷涂、电弧喷涂等多种热喷涂工艺，适合工业化生产操作。本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种制备热喷涂厚涂层的遮蔽方法，包括以下步骤：

(1)对零件进行清洗除油和喷涂表面的吹砂预处理，采用常规处理工艺对工件表面进行清洗除油、涂层部位的表面粗化。

(2)采用热喷涂防护胶带对无涂层区域进行遮蔽保护：与喷涂面相邻的表面采用多层胶带递进防护，不相邻表面采用单层胶带整体防护；

(3)采用拼接式金属工装对无涂层区域进行二次遮蔽保护；

(4)采用间歇喷涂方式完成厚涂层制备，在喷涂过程中逐层去除喷涂面相邻表面上的防护胶带；

(5)涂层厚度达到设计要求后，拆除金属工装和剩余的防护胶带，完成涂层制备。

在一些具体实施方案中，步骤(2)所述的与喷涂面相邻的表面采用多层胶带递进防护，具体为：采用3～6层防护胶带，由距离喷涂面边缘5～10mm处开始，相对于喷涂面边缘由远向近逐层粘贴，每层与上一层相比边缘向喷涂区域延伸一定长度(例如1mm)，直到与喷涂区域边缘平齐，将各层防护胶带边缘修型齐整。

在一些具体实施方案中，步骤(3)所述的拼接式金属工装，采用铜板材制作，厚度0.5～3mm，表面粗糙度＜Ra1.6μm，边缘圆弧倒角，工装组合方式为螺纹连接，工装安装方式为夹压方式(例如工字夹)固定；金属工装与防护胶带之间完全压紧，工装边缘与喷涂区域边缘平齐。

在一些具体实施方案中，步骤(4)所述的逐层去除喷涂过渡区上的防护胶带，具体为：喷涂过程中，涂层增厚0.1～0.3mm时拆卸一次工装，移除喷涂面相邻表面上的最前沿一层胶带，使用橡胶工具简单清理涂层边缘后继续喷涂；之后涂层每增厚0.5～0.8mm拆卸一次工装，移除喷涂面相邻表面上的最前沿一层胶带，使用橡胶工具简单清理涂层边缘的局部残留物，再装好工装继续喷涂，直至涂层厚度达到工艺要求。进一步地，每次防护胶带移除与再次喷涂之间的间隔时间＜5min。