循環(huán)抽真空、充壓恢復的噴涂層真空熔敷工藝及其裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及噴槍技術領域，尤其涉及一種循環(huán)抽真空、充壓恢復的噴涂層真空熔敷工藝及其裝置，間隔200度的抽真空，和充入惰性氣體的方法，達到真空和恢復壓力的不同狀態(tài)，滿足能夠加熱工件和涂層，真空爐內(nèi)恢復壓力為0.05Mpa，該方式重復進行，當?shù)竭_1100度時，無需抽真空，保溫10分鐘后，抽真空，然后工件隨爐冷卻，此時不可以再充惰性氣體，防止過度冷卻涂層表面造成缺陷。到爐溫降至200度時，將工件取出。工藝實施后涂層附著好，表面密實，無燒損、剝落、開裂等缺陷。
【專利說明】
循環(huán)抽真空、充壓恢復的噴涂層真空熔敷工藝及其裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及噴槍技術領域，尤其涉及一種循環(huán)抽真空、充壓恢復的噴涂層真空熔敷工藝及其裝置。
【背景技術】
[0002]表面涂層所用的粉末合金大多為Co、Ni和Fe粉末，涂層制備的工藝也多種多樣，如電鍍、等離子噴涂(Plasma Spray)、物理氣相沉淀(PVC)、化學氣相沉淀(CVD)、高速氧燃燒法(HOVF)等工藝;其應用領域也極為廣泛，幾乎包括了所有的高新技術領域和工業(yè)、民用領域，如:航天、航空、航海、計算機電子、信息、交通、石油、化工、建筑、水利、機械等。有統(tǒng)計表明，與表面技術直接相關的產(chǎn)業(yè)已占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的7%。但采用這些工藝制得的涂層材料有的成本高，有的厚度較薄，有的與基體結合也不夠牢固。
[0003]比如常規(guī)的氧乙炔火焰熔覆，雖然成本低廉，但涂層粗糙，氧化嚴重且合格率低。氧乙炔火焰熔覆生產(chǎn)效率低，勞動強度大，對工人技能要求較高，無法制定精確的工藝方法，全憑工人個人經(jīng)驗和運氣，不利于大規(guī)模生產(chǎn)的開展。但真空熔覆可在一定程度上彌補以上不足，因其經(jīng)濟性及廣泛用途有望進一步拓展合金涂層的應用領域。同時對表面涂層技術具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是:為了解決現(xiàn)有技術中真空熔敷過程中脫碳，高真空下部分合金從涂層表面揮發(fā)，造成表面合金元素貧乏，涂層容易開裂、脫落等技術問題，本發(fā)明提供一種循環(huán)抽真空、充壓恢復的噴涂層真空熔敷的工藝。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種循環(huán)抽真空、充壓恢復的噴涂層真空熔敷的工藝，包括如下步驟:
[0006]I)將制備好噴涂好的工件先放在密封的真空爐內(nèi)進行保溫處理，使得工件達到室溫；目的是讓工件達到穩(wěn)定狀態(tài)，避免直接放入真空爐中過冷產(chǎn)生裂紋或脫落等缺陷；
[0007]2)加熱前，先對真空爐內(nèi)進行抽真空，當真空爐內(nèi)達到工作真空度<40Pa時，停止抽真空；
[0008]3)然后向空間內(nèi)通入惰性氣體，使得真空爐內(nèi)的氣壓達到0.05Mpa±20%(零件外表面積大于0.02平方米，氣壓取上限，表面熔敷材料高于950度，氣壓取下限)；利用惰性氣體作為流動介質(zhì)加熱工件，由于有了對流換熱，和輻射換熱，零件表面溫度的均勻性有了保證。
[0009]4)啟動加熱裝置對真空爐內(nèi)進行加熱，當溫度到達200°C時，停止加熱，再次對真空爐內(nèi)進行抽真空，使得真空爐內(nèi)的真空度到達工作真空度<40Pa;
[0010]6)保溫后，再通入惰性氣體，使得真空爐內(nèi)的氣壓達至lj0.05Mpa±20% ;
[0011 ] 7)啟動加熱裝置對真空爐內(nèi)進行加熱，當溫度再提升200°C時，停止加熱，再次對真空爐內(nèi)進行抽真空，使得真空爐內(nèi)的真空度到達工作真空度<40Pa;
[0012]8)保溫后，再通入惰性氣體，使得真空爐內(nèi)的氣壓達到0.05Mpa±20%;上述工藝過程中，通入惰性氣體，有利于防止高溫狀況下合金元素在真空蒸發(fā)較多，造成表面合金元素貧乏。同時普通真空爐加熱過程中真空度過高產(chǎn)生涂層脫碳現(xiàn)象，通入惰性氣體恢復壓力，減少涂層脫碳；
[0013]9)重復步驟7)和8)，直至真空爐內(nèi)的溫度達到1100°C ±5°C;無需抽真空，最終接近涂層1100度左右的燒結溫度轉(zhuǎn)化點，對于不同的涂層材料該溫度轉(zhuǎn)變點不同，需要做樣件測試；
[0014]10)保溫后，抽真空(根據(jù)不同的產(chǎn)品，及熔敷材料，保溫時間不同，保溫長短是根據(jù)樣品測試，也就是當被加熱樣件的涂層表面產(chǎn)生鏡面，同時快要流動時確認的。這里的抽真空是為了考慮到至此以后后續(xù)的工藝無需再抽真空，此時熔融過程中，產(chǎn)生相變及被裹覆在涂層內(nèi)的最后殘余氣體被析出)；
[0015]11)冷卻，當真空爐內(nèi)溫度降至200 °C時，取出工件。
[0016]所述步驟6)、步驟8)和步驟10)中的保溫時間為10分鐘。步驟6)和8)中保溫是為了讓工件內(nèi)的溫度梯度減少，使得工件達到均勻的溫度，對于尺寸大的產(chǎn)品，原則上穩(wěn)定時間會長，對于大部分產(chǎn)品，10分鐘保溫時間已經(jīng)足夠，保溫時間可以用樣件測試時間確定，特別是對于涂層表面處的溫度均勻性，已經(jīng)基本達到了要求。
[0017]—種用于循環(huán)抽真空、充壓恢復的噴涂層真空熔敷工藝的裝置，包括真空爐，真空爐上連通有惰性氣體罐和真空栗，真空爐的內(nèi)圈均勻的安裝有加熱元件，真空爐內(nèi)的中部設置有工件支架。
[0018]為了便于精確了解溫度變化，所述真空爐的外部還設置有用于檢測爐內(nèi)溫度的溫度表。
[0019]為了便于精確了解壓力變化，所述惰性氣體罐和真空爐之間的管路上還安裝有壓力表。
[0020]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的循環(huán)抽真空、充壓恢復的噴涂層真空熔敷工藝及其裝置，間隔200度的抽真空，和充入惰性氣體的方法，達到真空和恢復壓力的不同狀態(tài)，工藝實施后涂層附著好，表面密實，無燒損、剝落、開裂等缺陷。
【附圖說明】
[0021]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0022]圖1是本發(fā)明用于循環(huán)抽真空、充壓恢復的噴涂層真空熔敷工藝的裝置最優(yōu)實施例的結構示意圖。
[0023]圖中:1、惰性氣體罐，2、涂層，3、真空爐，4、加熱元件，5、真空栗，6、工件，7、工件支架，8、壓力表，9、溫度表。
【具體實施方式】
[0024]現(xiàn)在結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成。
[0025]如圖1所示，是本發(fā)明最優(yōu)實施例，一種用于循環(huán)抽真空，充壓恢復的噴涂層真空熔敷工藝的裝置，包括惰性氣體罐I與真空爐3連接，并由壓力表8觀察真空爐3的爐內(nèi)壓力，真空爐3內(nèi)設有加熱元件4用于加熱真空爐3，真空爐3連接在真空栗5上并且通過真空栗5開啟運行，達到抽真空的目的，真空栗5的壓力通過壓力表8觀察到，真空爐3上連接有溫度表9，溫度表9上可以隨時觀察真空爐3內(nèi)的溫度，真空爐3內(nèi)設有工件支架7，工件支架7上安裝工件6，工件6上附著涂層2。
[0026]本實施例的循環(huán)抽真空，充壓恢復的噴涂層真空熔敷工藝，通過如下步驟實施，真空爐3內(nèi)設有工件支架7，工件支架7上安裝工件6，工件6必須保溫至室內(nèi)溫度，工件6上附著涂層2，開始加熱元件4加熱前，首先通過真空栗5開啟運行抽真空，到達最高真空度時，停止，真空壓力通過壓力表8觀察到，接著開啟惰性氣體罐I通入惰性氣體，達到0.05Mpa，然后啟動加熱元件4加熱，利用惰性氣體作為流動介質(zhì)加熱工件，由于有了對流換熱，和輻射換熱，零件表面溫度的均勻性有了保證;溫度表9顯示爐內(nèi)，當溫度提高了200度時，再抽真空一次，溫度穩(wěn)定的情況下保溫10分鐘;接著放入惰性氣體，達到0.05Mpa，然后啟動加熱元件4加熱，溫度再提升200度。上述工藝過程中，通入惰性氣體，有利于防止高溫狀況下合金元素在真空蒸發(fā)較多，造成表面合金元素貧乏的現(xiàn)象。同時普通真空爐加熱過程中真空度過高涂層2易產(chǎn)生脫碳現(xiàn)象，通入惰性氣體恢復壓力，減少涂層2脫碳;隨著上述過程的重復進行，最終接近涂層1100度左右的燒結溫度轉(zhuǎn)化點，此時設定最終溫度為1100度，無需抽真空，保溫10分鐘后，抽真空，然后工件6隨爐冷卻，此時不可以再充惰性氣體，防止過度冷卻涂層表面造成缺陷。到爐溫降至200度時，將工件取出。
[0027]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【主權項】
1.一種循環(huán)抽真空、充壓恢復的噴涂層真空熔敷工藝，其特征在于:包括如下步驟: 1)將制備好噴涂好的工件先放在密封的真空爐內(nèi)進行保溫處理，使得工件達到室溫； 2)加熱前，先對真空爐內(nèi)進行抽真空，當真空爐內(nèi)達到工作真空度<40Pa時，停止抽真空; 3)然后向空間內(nèi)通入惰性氣體，使得真空爐內(nèi)的氣壓達到0.05Mpa±20 % ; 4)啟動加熱裝置對真空爐內(nèi)進行加熱，當溫度到達200°C時，停止加熱，再次對真空爐內(nèi)進行抽真空，使得真空爐內(nèi)的真空度到達工作真空度<40Pa; 6)保溫后，再通入惰性氣體，使得真空爐內(nèi)的氣壓達到0.05Mpa±20 % ; 7)啟動加熱裝置對真空爐內(nèi)進行加熱，當溫度再提升200°C時，停止加熱，再次對真空爐內(nèi)進行抽真空，使得真空爐內(nèi)的真空度到達工作真空度<40Pa; 8)保溫后，再通入惰性氣體，使得真空爐內(nèi)的氣壓達到0.05Mpa±20 % ； 9)重復步驟7)和8)，直至真空爐內(nèi)的溫度達到1100°C±5°C; 10)保溫后，抽真空； 11)冷卻，當真空爐內(nèi)溫度降至200°C時，取出工件。2.如權利要求1所述的循環(huán)抽真空、充壓恢復的噴涂層真空熔敷工藝，其特征在于:所述步驟6)、步驟8)和步驟1)中的保溫時間為1分鐘。3.—種用于循環(huán)抽真空、充壓恢復的噴涂層真空熔敷工藝的裝置，其特征在于:包括真空爐(3)，真空爐(3)上連通有惰性氣體罐(I)和真空栗(5)，真空爐(3)的內(nèi)圈均勻的安裝有加熱元件(4)，真空爐(3)內(nèi)的中部設置有工件支架(7)。4.如權利要求3所述的用于循環(huán)抽真空、充壓恢復的噴涂層真空熔敷工藝的裝置，其特征在于:所述真空爐(3)的外部還設置有用于檢測爐內(nèi)溫度的溫度表(9)。5.如權利要求3所述的用于循環(huán)抽真空、充壓恢復的噴涂層真空熔敷工藝的裝置，其特征在于:所述惰性氣體罐(I)和真空爐(3)之間的管路上還安裝有壓力表(8)。
【文檔編號】C23C4/18GK106086767SQ201610705527
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月23日
【發(fā)明人】馬玉山, 劉海波, 黃琴, 何濤, 賈華
【申請人】吳忠儀表有限責任公司