【摘要】：在生產(chǎn)加工過程中,零部件之間不停的運動發(fā)生摩擦,來實現(xiàn)能量的傳遞、動作的傳遞。而在此過程中,工件表面承受巨大載荷而導(dǎo)致各種磨損以及失效,這時運用各種涂層強化的工藝方法可提升零部件表面的耐磨性。零件表面制備涂層的方法很多,但涂層和基體通常是機械結(jié)合,對基體表面涂層采用電接觸強化,可以實現(xiàn)基體與涂層的冶金結(jié)合,因此對涂層進行電接觸強化技術(shù)的相關(guān)研究是非常有必要的。在本課題中,作者以粘涂技術(shù)和電接觸強化技術(shù)為研究基礎(chǔ),選擇45鋼為基體,Ni60-WC合金粉末作為預(yù)涂層的材料,丙烯酸結(jié)構(gòu)膠以及環(huán)氧樹脂高溫膠為粘結(jié)劑,運用粘涂技術(shù)在45鋼基體表面涂覆上一層預(yù)涂層,再通過東華大學(xué)自主研發(fā)的電接觸強化設(shè)備進行熔覆處理來獲得高性能涂層,該方法能有效改善涂層的組織及力學(xué)性能、減少能耗、降低成本,制得的涂層性能優(yōu)異結(jié)合力好,并且有較強的耐磨性。本課題基于工件表面強化實驗方法的研究,重點在于其加工過程中粘結(jié)劑的選取、各項技術(shù)參數(shù)的設(shè)定以及二次強化后涂層性能的改善。主要研究在粘涂和電接觸強化過程中,粘結(jié)劑的選擇、合金粉末與粘結(jié)劑的比例,以及電接觸強化過程中的電流、電極輪的預(yù)緊力、電接觸強化時間等關(guān)鍵參數(shù)對于預(yù)涂層在強化前后性能的影響。最后,對于做出的樣品,制成金相試樣,采用超景深顯微鏡對試樣進行金相組織分析,用掃描電鏡對完成的涂層進行掃描觀察,表征涂層顆粒的分布情況以及擴散情況,涂層硬度以及結(jié)合力。研究表明,粘涂法和電接觸強化技術(shù)的結(jié)合運用可以使基體表面獲得無明顯缺陷、組織致密的強化層,二次強化后涂層硬度和結(jié)合性能有明顯提升。通過多次實驗,最后確定出合金粉末和粘結(jié)劑的最佳比例為1:1.5,以及一系列電接觸強化的工藝參數(shù)。對強化后的涂層進行了分析、顯微硬度的測試、基體與涂層交界處元素面掃描。通過分析,得出經(jīng)過電接觸強化后,涂層表面較平整,缺陷較少,基體硬度和耐磨性得到提升;再進行二次電接觸強化后的涂層厚度進一步增加,組織更致密,能一定程度上修復(fù)一次強化后所留下的缺陷,經(jīng)過電接觸強化后的基體性能得到明顯提升。
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG174.4
【圖文】：

圖 1-1 冷噴涂技術(shù)原理圖Fig.1-1 Schematic diagram of cold spray technology1.2.3 電刷鍍技術(shù)電刷鍍技術(shù)也稱選擇性電鍍、快速電鍍、涂鍍或者無槽電鍍。它的工作原理就是通過轉(zhuǎn)動工件，與鍍筆保持一定的相對運動速度，達到電沉積的效果。在旋轉(zhuǎn)的過程中接通電源，使鍍液中的金屬離子產(chǎn)生還原反應(yīng)，沉積在工件表面，形成鍍層。其中，石墨的陽極接電源正極，工件接電源負(fù)極。通過相對轉(zhuǎn)動，使基體表面鍍層加厚。電刷鍍的時間越長，鍍層也相應(yīng)越厚，原理圖如圖 1-2 所示。電刷鍍技術(shù)常常用于修復(fù)各類受損的零部件，特別是在汽車維修、飛機制造等領(lǐng)域，例如機器儀表附件、發(fā)動機維修、汽車飛機發(fā)動機、飛機起落架等。由于其優(yōu)異的便捷性、經(jīng)濟性廣受飛機、汽車等傳統(tǒng)機械設(shè)備的運用。電刷鍍技術(shù)有以下幾項優(yōu)點：（1）電刷鍍技術(shù)所使用的設(shè)備簡單方便，可以適用于各種復(fù)雜情況的現(xiàn)場

圖 2-2 電接觸強化設(shè)備原理圖Fig. 2-2 The vacuum hot pressure sintering furnace1-伺服電機 2-直線導(dǎo)軌 3-電源 4-氣缸及電極輪5-滾珠絲崗 6-四爪卡盤 7-工件 8-尾座過程中，電極輪的預(yù)緊力、脈沖電流的大小、預(yù)熱時間、工件的光潔度、工件表面的平整度都將是直接影響電接觸強化結(jié)果的預(yù)緊力就是指電極輪對工件的壓力，它將直接影響到強化過脈沖電流的大小則是控制電極輪加熱溫度的快慢。設(shè)定預(yù)熱時層未受到電接觸強化，粘結(jié)劑就已經(jīng)受熱氣化導(dǎo)致涂層脫落。讓工件強化完全。電極輪表面的光潔度以及工件表面的平整度極輪之間的接觸熱阻[27]。分析檢測

able 3-1 Primary powder constitutions （mass fraction,%o. WC N 57.14 42 50 42.86 57溫膠制備預(yù)涂層紹材料有限公司所研制的 9940 號環(huán)氧樹脂高溫膠是雙結(jié)劑，相比其他環(huán)氧樹脂膠，擁有更高的性能：低防水、低揮發(fā)、耐溶劑、強度高、韌性好等。尤、木材、石材、塑料等效果尤為顯著，廣泛運用于合材料等行業(yè)[31]。它可承受的溫度范圍是在-85~28，如圖 3-2 所示：

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1 陳樂生;申乾宏;賀慶;喬秀清;吳興合;穆成法;張玲潔;樊先平;楊輝;;從“第26屆國際電接觸會議暨第4屆電工產(chǎn)品可靠性與電接觸國際會議”看環(huán)保型電接觸材料的研究動態(tài)[J];電工材料;2012年03期

2 顧衛(wèi)臨;尷尬的中國電接觸學(xué)[J];w攣胖蕓

本文編號：2782182