阅读说明：本技术 一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法 (Sand blasting coarsening method for improving bonding strength of inner hole coating ) 是由 何勇 季强 黄勇 刘帆 宋鹏 于 2019-09-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法,包括对需要喷涂的表面进行清洁工作；配置喷砂砂料；利用喷砂设备向步骤S1中清洁后的表面进行喷砂处理,使被加工表面的粗糙度达到6<Ra<12；利用吹扫喷枪对喷砂后的表面进行清扫处理。本发明的有益效果是：本方案采用喷砂的方式能够对基材表面进行清洁处理,除去基材表面的铁锈、鳞皮、毛刺、焊渣、旧涂层等,起到净化、粗化效果,并且能够在基材的表面形成凹凸不平的粗糙面,增加基材与涂层的接触面积没有利于提高基材与涂层的连接强度,并且能够使基材产生压应力,减少基材的宏观残余应力,提高基材与涂层的疲劳强度。(The invention discloses a sand blasting coarsening method for improving the bonding strength of an inner hole coating, which comprises the steps of cleaning the surface to be sprayed; preparing a sand blasting material; performing sand blasting on the surface cleaned in the step S1 by using sand blasting equipment to enable the roughness of the surface to be processed to be 6< Ra < 12; and cleaning the surface subjected to sand blasting by using a blowing spray gun. The invention has the beneficial effects that: the mode that this scheme adopted the sandblast can carry out cleaning process to the substrate surface, detach the rust on substrate surface, scale, burr, welding slag, old coating etc. play and purify, the alligatoring effect, and can form unevenness's matte at the surface of substrate, increase the area of contact of substrate and coating and do not do benefit to the joint strength who improves substrate and coating, and can make the substrate produce compressive stress, reduce the macroscopic residual stress of substrate, improve the fatigue strength of substrate and coating.)

一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法

技术领域

本发明涉及热喷涂技术领域，具体是一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法。

背景技术

材料的各种失效形式往往起始于表面，因此对材料表面进行保护是十分重要的研究方向。在工件表面覆以涂层无疑是一种经济有效的解决手段。近年来，涂层的开发与应用备受重视。但是涂层的材料一般与基材不同，在高温环境下容易出现脱落的现象，导致涂层失效。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法，有利于提高涂层与基材的连接强度。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法，包括以下几个步骤：

步骤S1：对需要喷涂的表面进行清洁工作；

步骤S2：配置喷砂砂料；

步骤S3：利用喷砂设备向步骤S1中清洁后的表面进行喷砂处理，使被加工表面的粗糙度达到6<Ra<12；

步骤S4：利用吹扫喷枪对喷砂后的表面进行清扫处理。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述的步骤S2中，砂料采用白刚玉和/或棕刚玉，砂料粒度分别为24目、36目、60目，以质量分数计，其中喷砂砂料中含有24目15～20％、60目15～20％，其余为36目。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述的喷砂设备的喷砂次数为2循环，喷砂喷枪向下的进给速度为4～8mm/s，向上的进给速度为60～100mm/s。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述的喷砂设备的喷射角度为75～90°，喷枪转速为60～150rpm、喷砂压力为4.5～7bar、砂流量为0.6～1.5kg/min、喷砂设备的出砂位于内孔中心。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述的吹扫喷枪的吹扫次数为2循环，吹扫喷枪进给速度为50～100mm/s。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述的吹扫喷枪的吹扫角度为90°，喷枪转速为60～120rpm、吹扫气压为4.5～7bar、吹扫喷枪的出口位于内孔中心。

本方案所取得的有益效果是：

(1)本方案采用喷砂的方式能够对基材表面进行清洁处理，除去基材表面的铁锈、鳞皮、毛刺、焊渣、旧涂层等，起到净化、粗化效果，并且能够在基材的表面形成凹凸不平的粗糙面，增加基材与涂层的接触面积没有利于提高基材与涂层的连接强度，并且能够使基材产生压应力，减少基材的宏观残余应力，提高基材与涂层的疲劳强度。

(2)本方案能够控制基材表面的粗糙度，并使基材表面活化，有利于使基材与涂层形成良好的机械结合。

附图说明

图1为喷砂示意图。

其中：1-基材，2-喷砂喷枪。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

本实施例中，一种提高内孔涂层结合强度的喷砂粗化方法，包括以下几个步骤：

步骤S1：对需要喷涂的表面进行清洁工作；

步骤S2：配置喷砂砂料；

步骤S3：利用喷砂设备向步骤S1中清洁后的表面进行喷砂处理，使被加工表面的粗糙度达到6<Ra<12；

步骤S4：利用吹扫喷枪对喷砂后的表面进行清扫处理。

利用喷砂对基材的表面进行加工处理，通过控制喷砂的速度、时间、砂料的粒度等参数，能够控制基材表面的粗糙度。使基材表面的粗糙度达到6<Ra<12，能够使基材形成凹凸不平的表面，从而能够增加基材与涂层的接触面积，有利于增强基材与涂层的连接强度。利用喷砂还能够去除基材表面的氧化物、油污、鳞皮、焊渣等杂质，从而对基材起到净化、活化的作用，有利于使基材与涂层形成良好的机械结合，防止涂层脱落。

实施例2：

在上述实施例的基础上，本实施例中，对内孔直径为86mm的铝合金基材进行喷砂处理，首先对其进行清洁处理，使铝合金基材表面清洁无污渍。

配制喷砂砂料，砂料选用白刚玉，其中砂料粒度分别为24目、36目、60目，以质量分数计，其中喷砂砂料中含有24目15％、60目15％，其余为36目。

采用喷砂设备在基材上使用配制好的喷砂砂料进行喷砂，其中喷砂次数为2循环，吹扫喷枪向下的进给速度为4mm/s，向上的进给速度为60mm/s；其中，喷砂粗化设备的喷射角度为90°，喷砂喷枪的转速为80rpm、喷砂压力为5.5bar、砂流量为0.8kg/min、喷砂喷枪的出口位于内孔中心。

喷砂后进行清洁吹扫，其中吹扫次数为2循环，吹扫喷枪进给速度为80mm/s，清洁吹扫的吹扫角度为90°，吹扫喷枪转速为80rpm、吹扫气压为5.5bar、吹扫喷枪出口位于内孔中心。基材内孔粗糙度达到Ra＝8即得喷砂处理的基材。

本实施例基材与内孔涂层粘结强度达到38MPa，而对比传统涂层粘结强度20MPa。

实施例3：

在上述实施例的基础上，本实施例中，对内孔直径为90mm的铝合金基材进行喷砂处理，首先进行清洁处理使铝合金基材表面清洁无污渍。

配制喷砂砂料，砂料采用白刚玉，其中砂料粒度分别为24目、36目、60目，以质量分数计，其中喷砂砂料中含有24目20％、60目20％，其余为36目。

采用喷砂设备在基材上使用配制好的喷砂砂料进行喷砂，其中喷砂次数为2循环，喷砂喷枪向下的进给速度为6mm/s，向上的进给速度为80mm/s；其中，喷砂粗化设备的喷射角度为90°，喷砂喷枪转速为120rpm、喷砂压力为6.5bar、砂流量为1.0kg/min、喷砂喷枪的出口位于内孔中心。

喷砂后进行清洁吹扫，其中吹扫次数为2循环，吹扫喷枪进给速度为80mm/s，吹扫角度为90°，吹扫喷枪转速为120rpm、吹扫气压为6.5bar、吹扫喷枪的出口位于内孔中心。至基材内孔粗糙度达到Ra＝10即得喷砂处理基材。

本实施例基材与内孔涂层粘结强度达到36MPa。

实施例4：

在上述实施例的基础上，本实施例中，对内孔直径为88mm的铸铁基材进行喷砂处理，首先进行清洁处理使铸铁基材表面清洁无污渍；

配制喷砂砂料，砂料为棕刚玉，其中砂料粒度分别为24目、36目、60目，以质量分数计，其中喷砂砂料中含有24目18％、60目18％，其余为36目。

采用喷砂设备在基材上使用配制好的喷砂砂料进行喷砂，其中喷砂次数为2循环，喷砂喷枪向下的进给速度为6mm/s，向上的进给速度为100mm/s；其中，喷砂设备的喷射角度为90°，喷砂喷枪转速为100rpm、喷砂压力为6.0bar、砂流量为0.8kg/min、喷喷砂喷枪的出口位于内孔中心。

喷砂后进行清洁吹扫，其中吹扫次数为2循环，吹扫喷枪进给速度为60mm/s，清洁吹扫的吹扫角度为90°，吹扫喷枪转速为100rpm、吹扫气压为6.0bar吹扫喷枪的出口位于内孔中心。吹扫至基材内孔粗糙度达到Ra＝8即得喷砂处理基材。

本实施例基材与内孔涂层粘结强度达到45MPa。

实施例5：

在上述实施例的基础上，本实施例中，对内孔直径为66mm的铸铁基材进行喷砂处理，首先清洁使金属基材表面清洁无污渍；

配制喷砂砂料，砂料为棕刚玉，其中砂料粒度分别为24目、36目、60目，以质量分数计，其中喷砂砂料中含有24目15％、60目15％，其余为36目。

采用喷砂设备在基材上使用配制好的喷砂砂料进行喷砂，其中喷砂次数为2循环，喷砂喷枪向下的进给速度为4mm/s，向上的进给速度为150mm/s；其中，喷砂设备的喷射角度为90°，喷砂喷枪转速为120rpm、喷砂压力为6.5bar、砂流量为1.0kg/min、喷砂喷枪的出口位于内孔中心。

喷砂后进行清洁吹扫，其中吹扫次数为2循环，吹扫喷枪进给速度为70mm/s，清洁吹扫的吹扫角度为90°，吹扫喷枪转速为120rpm、吹扫气压为6.5bar、吹扫喷枪的出口位于内孔中心。基材内孔粗糙度达到Ra＝7.5即得喷砂处理基材。

本实施例基材与内孔涂层粘结强度达到49MPa。

实施例6：

在上述实施例的基础上，本实施例中，对内孔直径为150mm的铸铁基材进行喷砂处理，首先清洁使金属基材表面清洁无污渍；

配制喷砂砂料，砂料为棕刚玉，其中砂料粒度分别为24目、36目、60目，以质量分数计，其中喷砂砂料中含有24目20％、60目20％，其余为36目。

采用喷砂设备在基材上使用配制好的喷砂砂料进行喷砂，其中喷砂次数为2循环，喷砂喷枪向下的进给速度为4mm/s，向上的进给速度为100mm/s；其中，喷砂设备的喷射角度为90°，喷砂喷枪转速为80rpm、喷砂压力为6.5bar、砂流量为1.5kg/min、喷砂喷枪的出口位于内孔中心。

喷砂后进行清洁吹扫，其中吹扫次数为2循环，吹扫喷枪进给速度为50mm/s，清洁吹扫的吹扫角度为90°，吹扫喷枪转速为80rpm、吹扫气压为6.5bar、吹扫喷枪的出口位于内孔中心。至基材内孔粗糙度达到Ra＝7即得喷砂处理基材。

本实施例基材与内孔涂层粘结强度达到45MPa。

本实施例中，其它未描述的内容与上述实施例相同，故不赘述。

以上所述的，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。