[发明专利]一种烧结NdFeB表面高耐蚀高结合力涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种烧结钕铁硼表面的高耐蚀、高结合力涂层的制备方法，其包括将烧结态钕铁硼磁体进行预热；将金属合金粉末烘干并冷却至室温；采用等离子弧粉末堆焊方法将干燥的金属合金粉末焊接在烧结态钕铁硼磁体的表面形成合金焊层；进行二级回火热处理。本发明等离子弧粉末堆焊方法将金属合金粉末熔覆在磁体表面，使二者之间呈冶金结合，其结合强度高，并提高整体的耐蚀和耐磨性；并提高工作效率。

技术领域

本发明属于稀土永磁材料表面防护领域，特别涉及一种烧结钕铁硼表面高耐蚀高结合力涂层的制备方法。

背景技术

烧结NdFeB永磁材料自1983年问世以来，因其具有高剩磁密度、高矫顽力和高磁能积的特点广泛运用于能源、交通、机械、医疗、计算机和家电等领域。但是，由粉末冶金工艺制备的烧结NdFeB磁体具有多相结构，各相之间电位差较大，在电化学环境中，易产生电偶腐蚀，从而导致烧结NdFeB磁体耐蚀性能极差，严重限制磁体应用领域的进一步拓展。因此，如何提高烧结钕铁硼的耐腐蚀性能一直是钕铁硼行业关注的焦点。目前，提高烧结钕铁硼永磁材料耐腐蚀性能的方法主要有合金化法和外加防护涂覆层的方法。合金化法会在一定程度上降低磁体磁性能，而表面防护处理是经济、有效而有前途的一种方法。

目前用于在烧结钕铁硼表面添加防护层的方法主要有：电镀，化学镀，气相沉积等。其中电镀工艺尽管发展多年已较为成熟，但仍存在镀层孔隙率大，不致密和不均匀等缺陷，且新镀种研发困难，难以跟上磁体应用的扩张。化学镀的镀层均匀，适合复杂零件，但其镀层厚度有限，镀膜内应力高，容易开裂；且其工艺复杂，镀液维护困难。气相沉积法环保清洁，涂层结合力和耐蚀性均较好，但是由于磁体吸氢造成涂层容易脆裂。因此钕铁硼的表面防护工艺还有很大的完善空间。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种采用粉末等离子弧堆焊的方式在烧结钕铁硼表面制备合金涂层，旨在有效改善烧结钕铁硼磁体表面的防腐蚀性能以及膜基间的结合力。

一种烧结钕铁硼表面的高耐蚀、高结合力涂层的制备方法，其包括以下步骤：

(1)将烧结态钕铁硼磁体进行预热；

(2)将金属合金粉末烘干并冷却至室温；

(3)采用等离子弧粉末堆焊方法将干燥的金属合金粉末焊接在烧结态钕铁硼磁体的表面形成合金焊层；

(4)进行二级回火热处理。

进一步方案，所述步骤(1)中的烧结态钕铁硼磁体为块状或圆柱状结构，且烧结后尚未经回火热处理的大型工件。

进一步方案，所述烧结态钕铁硼磁体的预热的温度为100～150℃、时间为10-12min。

在预热前对烧结钕铁硼磁体进行除油前处理或除油和酸洗前处理。

即本发明中烧结态钕铁硼磁体在预热可进行前处理，如除油前处理或除油和酸洗前处理；也可不进行前处理，则节省了常规表面防护中繁琐的前处理工序，提高了工作效率。

进一步方案，所述步骤(2)中的金属合金粉末烘干是指在150～200℃下烘干1～2h。

进一步方案，所述步骤(2)中的金属合金粉末为Ni基合金粉末、Co基合金粉末、Cu基合金粉末或Fe基合金粉末，金属合金粉末的粒径为100～150um。

进一步方案，所述步骤(3)中的等离子弧粉末堆焊方法中同步送粉器的同步送粉率为20～25g/min、氩气流量为10～14L/min；离子气氩气流量为5～7L/min、保护气氩气流量为6～10L/min；非弧电压为DC15～20v，转移弧电流为DC130～140A；焊枪喷嘴与待焊工件之间的距离为8～10mm，焊枪行走速度为70～80mm/min。