本發(fā)明涉及利用沖擊或其他壓力的非電焊接,用或不用加熱,例如包覆或鍍敷的技術領域,具體是涉及一種攪拌摩擦焊機用攪拌頭表面處理工藝。
背景技術:
攪拌頭是攪拌摩擦焊技術的關鍵,被譽為攪拌摩擦焊的心臟。攪拌頭的好壞不僅決定了攪拌摩擦焊接頭的性能,而且決定著攪拌摩擦焊的生產成本。攪拌頭由軸肩、夾持部分和攪拌針組成。在攪拌摩擦焊過程中,攪拌針要旋轉著插入被焊材料的結合界面處,并在一定速度下沿著焊縫前進;軸肩底部要緊密貼合在被焊母材表面,并保持一定的壓入量。因此在攪拌摩擦焊時攪拌針的工作環(huán)境較為惡劣,對耐磨損性能,尤其是高溫耐磨損性能要求高。
技術實現要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種攪拌頭表面處理工藝,該一種攪拌頭表面處理工藝通過采用復合刷鍍技術,對攪拌頭的攪拌針進行局部表面處理,刷鍍后的攪拌針硬度得到明顯提高,室溫和高溫耐磨損性能得到顯著改善,延長攪拌頭使用壽命,降低企業(yè)生產成本。
為了達到上述目的,本發(fā)明一種攪拌頭表面處理工藝,其步驟如下:
1)用蒸餾水清洗攪拌針三遍后吹干后待鍍,
2)用鍍筆蘸取復合刷鍍液對攪拌針表面進行電鍍刷處理,鍍液層的厚度設置為不少于50μm;其中復合刷鍍液包括鎳鈷鍍液、石墨烯、納米碳化鈦和復合粉體,所述復合粉體包括金屬鍶粉、銦粉和釩粉。
進一步,在步驟2)中,每L鎳鈷鍍液中加入0.6~1.0g石墨烯、0.1~0.5g納米碳化鈦和6~20g復合粉體。
進一步,在步驟2)中,所述鎳鈷鍍液中鎳占20~35wt%,余量為鈷。
進一步,在步驟2)中,所述復合粉體中鍶占20~40wt%、銦占15~25wt%、余量為釩。
進一步,在步驟2)中,所述復合粉體中鍶占20~40wt%、銦占15~25wt%、余量為釩。
進一步,在步驟2)中,所述復合粉體的粒徑設置為25~50μm。
進一步,在步驟2)中,操作參數如下:溫度:40~60℃,刷鍍時間:10~40min,刷鍍電壓為5~10V,鍍筆運動速度為:10~25m/min。
本發(fā)明的有益效果在于:
1、本發(fā)明攪拌頭表面處理工藝通過采用復合刷鍍技術,對攪拌頭的攪拌針進行局部表面處理,刷鍍后的攪拌針硬度得到明顯提高,室溫和高溫耐磨損性能得到顯著改善,延長攪拌頭使用壽命,降低企業(yè)生產成本;
2、本發(fā)明攪拌頭表面處理工藝通過在鎳鈷鍍液中混合添加石墨烯、納米碳化鈦和復合粉體,其中復合粉體包括金屬鍶粉、銦粉和釩粉,利用石墨烯和納米碳化鈦和鎳鈷鍍液結合提高攪拌針電鍍層的耐磨性,利用金屬鍶粉和鎳鈷鍍液結合提高攪拌針電鍍層耐高溫的特性,利用銦粉和鎳鈷鍍液結合提高攪拌頭電鍍層的韌性,利用釩粉和鎳鈷鍍液結合提高攪拌針電鍍層在中低溫時的耐磨性和韌性,綜合提高攪拌針的力學性能,延長攪拌頭使用壽命,降低企業(yè)生產成本。
3、本發(fā)明攪拌頭表面處理工采用復合刷鍍的局部表面處理工藝,有效避免了攪拌頭的整體表面處理,節(jié)約了能源,提高了效率。
具體實施方式
本發(fā)明一種攪拌頭表面處理工藝,其步驟如下:
1)用蒸餾水清洗攪拌針三遍后吹干后待鍍,
2)用鍍筆蘸取復合刷鍍液對攪拌針表面進行刷鍍處理,鍍液層的厚度設置為不少于50μm;其中復合刷鍍液包括鎳鈷鍍液、石墨烯、納米碳化鈦和復合粉體,所述復合粉體包括金屬鍶粉、銦粉和釩粉。
本實施例通過在鎳鈷鍍液中混合添加石墨烯、納米碳化鈦和復合粉體,其中復合粉體包括金屬鍶粉、銦粉和釩粉,利用石墨烯和納米碳化鈦和鎳鈷鍍液結合提高攪拌針的耐磨性,利用金屬鍶粉和鎳鈷鍍液結合提高攪拌針耐高溫的特性,利用銦粉和鎳鈷鍍液結合提高攪拌針的韌性,利用釩粉和鎳鈷鍍液結合提高攪拌針耐磨性和韌性,綜合提高攪拌頭性能,延長攪拌頭使用壽命,降低企業(yè)生產成本。
進一步,在步驟2)中,優(yōu)選的每L鎳鈷鍍液中加入0.6~1.0g石墨烯、0.1~0.5g納米碳化鈦和6~20g復合粉體,本實施例中各成分比例設置為本實施例的優(yōu)選方案,其攪拌針的耐磨損性能在現有技術基礎上提高了不少于30%。
進一步,在步驟2)中,優(yōu)選的所述鎳鈷鍍液中鎳占20~35wt%,余量為鈷。
進一步,在步驟2)中,優(yōu)選的所述復合粉體中鍶占20~40wt%、銦占15~25wt%、余量為釩。
進一步,在步驟2)中,優(yōu)選的所述復合粉體中鍶占20~40wt%、銦占15~25wt%、余量為釩。
進一步,在步驟2)中,優(yōu)選的所述復合粉體的粒徑設置為25~50μm。
進一步,在步驟2)中,優(yōu)選的本實施例中復合刷鍍設備包括刷鍍電源、輸液泵、轉胎、刷鍍筆和鍍液循環(huán)組件構成,其操作參數如下:溫度:40~60℃,刷鍍時間:10~40min,鍍復合鍍層的電壓為5V~10V,鍍筆運動速度為:10~25/min。
如下表所示,復合刷鍍液不同配方的試驗數據:
說明,磨損試驗的主要參數:磨損轉速2000r/min,磨損時間15min,相對滑動速度90mm/min,對磨材料攪拌針本體材料,干磨。
最后說明的是,以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制,盡管通過上述優(yōu)選實施例已經對本發(fā)明進行了詳細的描述,但本領域技術人員應當理解,可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變,而不偏離本發(fā)明權利要求書所限定的范圍。