[发明专利]一种等离子体喷涂工艺

说明书

本发明公开了一种等离子体喷涂工艺，能够有效防止工件已喷涂面的边角及侧边在拆除胶带时边界部位涂层发生脱落，从而提高了产品质量；而且，利用喷涂火焰的小面积局部高温，有效去除工件表面的颜色差异，且避免了传统工艺中长时间烘箱高温热处理导致的工件（尤其是金属材料制成的工件）变形问题，最终得到的产品表观均一性很好，而且该工艺耗时短，节约了大量的时间成本，缩短了生产周期，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及一种喷涂工艺，具体涉及一种等离子体喷涂工艺。

背景技术

等离子体喷涂是一种材料表面强化和表面改性的技术，可以使基体表面具有耐磨、耐蚀、耐高温氧化、电绝缘、隔热、防辐射、减磨和密封等性能。等离子体喷涂技术采用由直流电驱动的等离子电弧作为热源，将陶瓷、合金、金属等材料加热到熔融或半熔融状态，并以高速喷向经过预处理的工件表面而形成附着牢固的表面层。

等离子体喷涂技术应用广泛，在喷涂多面体工件时需要注意：并非所有面都是喷涂面，而且喷涂面需要逐一进行喷涂方可保证喷涂质量，喷涂过程中一旦不慎喷到别的面就会影响后期喷涂面的质量和性能。因此，在传统的喷涂工艺中，喷涂其中一个面时，用胶带包敷除喷涂面以外的其他所有面，这样一来，在喷涂面边缘和胶带接触的位置会沿着二者的交接线堆积粉末，形成一个轮廓线，下一个面需要喷涂时，则需拆除胶带。由于轮廓线处于过渡区，也是应力和缺陷相对容易集中的部位，因此，在拆除胶带的过程中，会使轮廓线处的涂层剥落，导致边角和边界部位涂层出现不同程度的剥落现象，严重影响了产品的外观，甚至可能会导致产品返工，浪费了大量的人力物力。

现有的喷涂工艺中，胶带包敷、夹具固定及产品相邻放置等原因均容易导致最终产品表面颜色存在差异，对产品性能和美观有明显影响。为了尽量避免这一问题，现有技术中在工件喷涂完毕后，通常将工件放入预热炉中，采取缓慢均匀升温的方式至950～1000℃并保温12h左右，随后自然降温至室温取出工件，最后送入超声波清洗，用烘箱烘干。这种方式能够在一定程度上减轻色差，但是加长了生产周期，消耗了大量的电能和人力物力，增加了生产成本，并且在热处理的过程中，对产品性能会有所影响。

鉴于上述原因，有必要对等离子体喷涂工艺进行改进。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种等离子喷涂工艺，以防止工件已喷涂面的边角和侧边脱落，同时有效消除喷涂工件表面的颜色差异。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种等离子体喷涂工艺，包括如下步骤：

S1、在喷涂前，将喷砂好的工件置于清洗槽内进行清洗，清洗完毕后采用气枪对工件进行干燥；

S2、将工件的所有非喷涂面贴上喷涂胶带，胶带边缘距离相邻的工件面2mm且切痕整齐，用刮板朝同一个方向均力进行刮移，使胶带贴附良好无翘曲；

S3、将工件固定好，使第一个待喷涂面朝向喷涂枪头，调整喷涂枪头角度，使焰流轴线与火焰中心的连线与工件表面的垂线夹角为2°~5°，将喷涂功率设置为33kW，主气、辅气及载气分别设置为0.448Mpa、0.344Mpa及0.137MPa，喷涂用粉末为Y₂O₃，完成第一个待喷涂面的喷涂；

S4、重复步骤S3的操作，完成其他待喷涂面的喷涂；

S5、喷涂完毕后，拆下胶带，用200目的陶瓷刮板对非喷涂面和喷涂面的过渡区进行刮磨，再用气枪吹干净，送入超声波清洗，再用烘箱烘干；

S6、取出喷涂完毕的工件并放置好，打开喷涂设备，将喷涂功率设置为33kW，主气、辅气及载气分别设置为0.448Mpa、0.344Mpa及0.137MPa，喷涂速度为800mm/s；喷涂设备点火正常运行，关闭送粉器，喷涂枪头在不送粉的状态下在工件的各个表面按序扫描1~2遍。