本申請(qǐng)涉及力學(xué)試樣金屬-陶瓷鍍層制作，尤其涉及一種力學(xué)試樣表面鍍層制備方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、金屬—陶瓷復(fù)合鍍層廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、地面燃機(jī)等高溫?zé)岫瞬考砻?。金屬—陶瓷?fù)合鍍層與基材在熱處理后可形成冶金結(jié)合，它們有助于提升基材的高溫耐磨等特性。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，通常在板狀力學(xué)試樣表面制作金屬—陶瓷復(fù)合鍍層，以實(shí)現(xiàn)對(duì)具有鍍層的零部件的力學(xué)性能研究。然而，制備試樣的鍍層一致性差，使制備試樣的性能和實(shí)際的零件性能具有差異，導(dǎo)致板狀力學(xué)式樣鍍層檢測(cè)結(jié)果未能真實(shí)反饋鍍層零部件的力學(xué)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N力學(xué)試樣表面鍍層制備方法及裝置，目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采用的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種力學(xué)試樣表面鍍層制備方法，包括：

4、提供基材試樣和電鍍槽，基材試樣寬度不均勻，電鍍槽內(nèi)通入按預(yù)設(shè)方向流動(dòng)的電鍍液；

5、在基材試樣的表面制作金屬底層，在金屬底層的制作過程中，基材試樣為陰極，經(jīng)過基材試樣寬度大的區(qū)域的電鍍液的流速大于經(jīng)過基材試樣寬度小的區(qū)域電鍍液的流速；

6、在基材試樣的金屬底層上制作顆粒嵌合層；

7、在基材試樣的顆粒嵌合層上制作合金粘結(jié)層，在合金粘結(jié)層的制作過程中，基材試樣為陰極，經(jīng)過基材試樣寬度大的區(qū)域電鍍液的流速大于基材試樣寬度小的區(qū)域電鍍液的流速。

8、在第一方面的其中一個(gè)實(shí)施例中，電鍍槽中設(shè)置導(dǎo)流板，導(dǎo)流板位于基材試樣下方，電鍍液向下注入，先經(jīng)過導(dǎo)流板再流向基材試樣，導(dǎo)流板與基材試樣的間距可調(diào)，以調(diào)節(jié)流經(jīng)基材試樣的待鍍覆表面的電鍍液的流速。

9、在第一方面的其中一個(gè)實(shí)施例中，在基材試樣的表面制作顆粒嵌合層的過程中：

10、先向電鍍槽內(nèi)注入電鍍液，使電鍍液浸沒基材試樣；

11、向電鍍液內(nèi)加入陶瓷顆粒，使基材試樣的待鍍覆表面附著陶瓷顆粒；

12、再次向電鍍槽內(nèi)注入電鍍液，進(jìn)行電鍍，形成顆粒嵌合層。

13、在第一方面的其中一個(gè)實(shí)施例中，陶瓷顆粒的顆粒越大，電鍍液的流速越大；和/或

14、陶瓷顆粒的顆粒粒徑為60/80目時(shí)，電鍍液的流速為0.02m/s～0.2m/s；陶瓷顆粒的顆粒粒徑為200/220目時(shí)，電鍍液的流速0.01m/s～0.02m/s。

15、在第一方面的其中一個(gè)實(shí)施例中，在合金粘結(jié)層的制作過程中，基材試樣具有多個(gè)待鍍覆表面，基材試樣在電鍍槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使某一個(gè)待鍍覆表面處于電鍍位置，并停留預(yù)設(shè)時(shí)間，使該待鍍覆表面生長(zhǎng)預(yù)設(shè)厚度的合金粘結(jié)層；旋轉(zhuǎn)基材試樣，使下一個(gè)待鍍覆表面處于電鍍位置，并停留預(yù)設(shè)時(shí)間，使該待鍍覆表面生長(zhǎng)預(yù)設(shè)厚度的合金粘結(jié)層，至每個(gè)待鍍表面均生長(zhǎng)相同厚度的合金粘結(jié)層；

16、重復(fù)上述步驟，至每個(gè)待鍍覆表面的合金粘結(jié)層完全覆蓋顆粒嵌合層。

17、在第一方面的其中一個(gè)實(shí)施例中，在每個(gè)待鍍覆表面生長(zhǎng)預(yù)設(shè)厚度的合金粘結(jié)層過程中，電鍍液為具有金屬顆粒的復(fù)合鍍液，復(fù)合鍍液按預(yù)設(shè)周期注入電鍍槽內(nèi)。

18、在第一方面的其中一個(gè)實(shí)施例中，基材試樣具有多個(gè)待鍍覆表面，基材試樣在電鍍槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使各待鍍覆表面按序進(jìn)行金屬底層制作；

19、基材試樣在電鍍槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使各待鍍覆表面按序進(jìn)行顆粒嵌合層制作。

20、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供一種力學(xué)試樣表面鍍層制備裝置，包括電鍍槽，所述電鍍槽包括電鍍槽體和設(shè)于所述電鍍槽體上的多個(gè)注液口，多個(gè)所述注液口沿基材試樣的長(zhǎng)度方向間隔設(shè)置，每個(gè)所述注液口的流速可調(diào)。

21、在第二方面的其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電鍍槽還包括導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板設(shè)于所述電鍍槽體內(nèi)，所述導(dǎo)流板沿靠近或者遠(yuǎn)離所述電鍍槽體槽底的方向移動(dòng)。

22、在第二方面的其中一個(gè)實(shí)施例中，所述力學(xué)試樣表面鍍層制備裝置還包括夾具和驅(qū)動(dòng)器，所述夾具連接基材試樣和所述驅(qū)動(dòng)器，所述夾具和所述基材試樣位于所述導(dǎo)流板遠(yuǎn)離所述電鍍槽槽底的一側(cè)；

23、所述導(dǎo)流板向靠近所述電鍍槽體槽底的方向移動(dòng)，使所述驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述夾具和所述基材試樣在所述槽體內(nèi)旋轉(zhuǎn)；

24、所述導(dǎo)流板向靠近或者遠(yuǎn)離所述電鍍槽體槽底的方向移動(dòng)，使流經(jīng)基材試樣的待鍍覆表面的電鍍液的流速變小或者變大。

25、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本申請(qǐng)的有益效果是：本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N力學(xué)試樣表面鍍層制備方法，包括提供基材試樣和電鍍槽，基材試樣寬度不均勻，電鍍槽內(nèi)通入按預(yù)設(shè)方向流動(dòng)的電鍍液；在基材試樣的表面制作金屬底層，在金屬底層的制作過程中，基材試樣為陰極，經(jīng)過基材試樣寬度大的區(qū)域的電鍍液的流速大于經(jīng)過基材試樣寬度小的區(qū)域電鍍液的流速；在基材試樣的金屬底層上制作顆粒嵌合層；在基材試樣的顆粒嵌合層上制作合金粘結(jié)層，在合金粘結(jié)層的制作過程中，基材試樣為陰極，經(jīng)過基材試樣寬度大的區(qū)域電鍍液的流速大于基材試樣寬度小的區(qū)域電鍍液的流速，使基材試樣各處的鍍層分布均勻性好，可幫助實(shí)現(xiàn)金屬—陶瓷鍍層對(duì)基材試樣力學(xué)性能影響的驗(yàn)證研究，防止金屬-陶瓷制造過程中對(duì)基材試樣的力學(xué)性能造成不利影響，使制備試樣的力學(xué)性能和實(shí)際的零件的力學(xué)性差異較小，提高基材試樣鍍層檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種力學(xué)試樣表面鍍層制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力學(xué)試樣表面鍍層制備方法，其特征在于，電鍍槽中設(shè)置導(dǎo)流板，導(dǎo)流板位于基材試樣下方，電鍍液向下注入，先經(jīng)過導(dǎo)流板再流向基材試樣，導(dǎo)流板與基材試樣的間距可調(diào)，以調(diào)節(jié)流經(jīng)基材試樣的待鍍覆表面的電鍍液的流速。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力學(xué)試樣表面鍍層制備方法，其特征在于，在基材試樣的表面制作顆粒嵌合層的過程中：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的力學(xué)試樣表面鍍層制備方法，其特征在于，陶瓷顆粒的顆粒越大，電鍍液的流速越大；和/或

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力學(xué)試樣表面鍍層制備方法，其特征在于，在合金粘結(jié)層的制作過程中，基材試樣具有多個(gè)待鍍覆表面，基材試樣在電鍍槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使某一個(gè)待鍍覆表面處于電鍍位置，并停留預(yù)設(shè)時(shí)間，使該待鍍覆表面生長(zhǎng)預(yù)設(shè)厚度的合金粘結(jié)層；旋轉(zhuǎn)基材試樣，使下一個(gè)待鍍覆表面處于電鍍位置，并停留預(yù)設(shè)時(shí)間，使該待鍍覆表面生長(zhǎng)預(yù)設(shè)厚度的合金粘結(jié)層，至每個(gè)待鍍表面均生長(zhǎng)相同厚度的合金粘結(jié)層；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的力學(xué)試樣表面鍍層制備方法，其特征在于，在每個(gè)待鍍覆表面生長(zhǎng)預(yù)設(shè)厚度的合金粘結(jié)層過程中，電鍍液為具有金屬顆粒的復(fù)合鍍液，復(fù)合鍍液按預(yù)設(shè)周期注入電鍍槽內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的力學(xué)試樣表面鍍層制備方法，其特征在于，基材試樣具有多個(gè)待鍍覆表面，基材試樣在電鍍槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使各待鍍覆表面按序進(jìn)行金屬底層制作；

8.一種力學(xué)試樣表面鍍層制備裝置，其特征在于，包括電鍍槽，所述電鍍槽包括電鍍槽體和設(shè)于所述電鍍槽體上的多個(gè)注液口，多個(gè)所述注液口沿基材試樣的長(zhǎng)度方向間隔設(shè)置，每個(gè)所述注液口的流速可調(diào)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的力學(xué)試樣表面鍍層制備裝置，其特征在于，所述電鍍槽還包括導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板設(shè)于所述電鍍槽體內(nèi)，所述導(dǎo)流板沿靠近或者遠(yuǎn)離所述電鍍槽體槽底的方向移動(dòng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的力學(xué)試樣表面鍍層制備裝置，其特征在于，所述力學(xué)試樣表面鍍層制備裝置還包括夾具和驅(qū)動(dòng)器，所述夾具連接基材試樣和所述驅(qū)動(dòng)器，所述夾具和所述基材試樣位于所述導(dǎo)流板遠(yuǎn)離所述電鍍槽槽底的一側(cè)；

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種力學(xué)試樣表面鍍層制備方法及裝置，涉及力學(xué)試樣金屬?陶瓷鍍層制作技術(shù)領(lǐng)域。力學(xué)試樣表面鍍層制備方法包括提供基材試樣和電鍍槽，基材試樣寬度不均勻；在基材試樣的表面制作金屬底層，在金屬底層的制作過程中，經(jīng)過基材試樣寬度大的區(qū)域的電鍍液的流速大于經(jīng)過基材試樣寬度小的區(qū)域電鍍液的流速；在基材試樣的金屬底層上制作顆粒嵌合層；在基材試樣的顆粒嵌合層上制作合金粘結(jié)層，在合金粘結(jié)層的制作過程中，經(jīng)過基材試樣寬度大的區(qū)域電鍍液的流速大于基材試樣寬度小的區(qū)域電鍍液的流速。本申請(qǐng)?zhí)峁┑牧W(xué)試樣表面鍍層制備方法使基材試樣各處的鍍層分布均勻性好，提高基材試樣鍍層檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：王帥,劉建明,黃凌峰,于月光,常帥卿,王偉達(dá),杜開平,胡曉蕾,張?chǎng)?br/>受保護(hù)的技術(shù)使用者：北礦新材科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15