一种陶瓷活塞杆及其陶瓷涂层喷涂工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷活塞杆，由活塞杆本体表面喷涂陶瓷涂层形成，陶瓷涂层下的活塞杆本体表面加工有等螺纹间距的信号槽形成检测段，信号槽槽口外扩有45°倒角，且倒角宽度为槽口宽度的1/6，所述信号槽内喷涂的陶瓷涂层与槽外的陶瓷涂层表面齐平形成一体，所述陶瓷涂层具有底层和表层，底层材料为碳化镍，厚度大于150μm，表层材料为Cr

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷活塞杆及其陶瓷涂层喷涂工艺
本专利技术涉及一种活塞杆，尤其涉及一种陶瓷活塞杆及其陶瓷涂层喷涂工艺。
技术介绍
启闭机活塞杆长期服役于潮湿的环境中，启闭机中的活塞杆不仅要承受吸附于活塞杆表面的砂粒等杂物的磨损，还要承受潮湿环境和各种污染环境的腐蚀，严重影响活塞杆的性能并会缩短其使用寿命，严重影响活塞杆运行的可靠性和稳定性。活塞杆运行的安全可靠性和稳定性至关重要，严重影响着人民财产和生命安全。统意义上为了延长活塞杆的使用寿命，偏重于从零件结构的刚度、强度、热处理、镀铬及抗疲劳性能上进行设计，而且活塞杆选材原则重视零件整体材质的选择，较少将基材的选用与表面材质的选用统筹考虑，因此，现有的活塞杆其硬度，耐磨性，摩擦系数，寿命等综合性能还是存在诸多不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种陶瓷活塞杆，通过优化其表面陶瓷涂层以及喷涂工艺，提升其综合性能。为实现上述目的，本专利技术提出如下技术方案：一种陶瓷活塞杆，由活塞杆本体表面喷涂陶瓷涂层形成，其特征在于：陶瓷涂层下的活塞杆本体表面加工有等螺纹间距的信号槽形成检测段，信号槽槽口外扩有45°倒角，且倒角宽度为槽口宽度的1/6，所述信号槽内喷涂的陶瓷涂层与槽外的陶瓷涂层表面齐平形成一体，所述陶瓷涂层具有底层和表层，底层材料为碳化镍，厚度大于150μm，表层材料为Cr2O3－TiO2，厚度大于200μm。一种陶瓷活塞杆的陶瓷涂层喷涂工艺，包括如下步骤：a、前处理：活塞杆本体先进行净化处理，然后用金刚砂进行喷砂处理，使活塞杆本体表面粗糙度达0.8～10μm，控制喷砂压力为0.5～0.7MPa；b、预热：对前处理后的活塞杆本体进行预热处理，控制预热温度60～120℃，预热时间1～2min，消除活塞杆本体表面水分；c、底层喷涂：采用等离子喷涂设备在活塞杆表面进行碳化镍粉末喷涂，控制喷涂电流680～720A，喷涂电压45～47V，送粉率为26～27g/min，单次喷涂距离为1.2m，喷枪速度为100～105mm/s，喷涂角度为90°；d、表层喷涂：采用等离子喷涂设备在活塞杆表面进行Cr2O3－TiO2粉末喷涂，控制喷涂电流780～820A，喷涂电压46～49V，送粉率为44～45g/min，单次喷涂距离为1m，喷枪速度为100～105mm/s，喷涂角度为90°；e、封孔处理：在活塞杆表面均匀涂覆由环氧树脂液体胶制成的封孔液，涂覆的同时按压使得封孔液浸入涂层，涂完后静置30min，然后送入烘箱进行烘干，控制烘箱温度为50～60℃，烘干时间为1h，反复循环2～3次。优选的，所述步骤a中的净化处理包括超声波除油和热脱脂。优选的，所述步骤c和d中等离子喷涂的气体为氩气和氦气，氩气的送入量为64L/min，氦气送入量为23L/min。优选的，所述步骤c中的碳化镍粉和步骤d中的Cr2O3－TiO2粉在喷涂前需放入烘炉中进行5h预热，控制烘炉温度为60～70℃。优选的，所述步骤e中每次封孔烘干后，用砂纸将表面的环氧树脂胶磨去。与现有技术相比，本专利技术所揭示的一种陶瓷活塞杆，采用Cr2O3－TiO2作为表层，极大的增强了整体硬度，使得活塞杆硬度可达900HV以上，喷涂时采用等离子喷涂，通过控制喷涂的各项参数，提升涂层的致密度，从而提升了弯曲强度及抗冲击值，喷涂操作前对活塞杆进行预热处理，有效提升陶瓷涂层与活塞杆本体的结合强度，优化的封孔工艺，提升了陶瓷涂层的抗腐蚀性能，深入封填了涂层空隙，防止涂层氧化，确保气密性，延长其在潮湿环境下的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1是本专利技术实施例的结构图；图2是图1中A处的局部放大图。附图中，1-活塞杆本体，2-信号槽，3-倒角。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1～2所示，本专利技术所揭示的一种陶瓷活塞杆，在活塞杆本体1表面喷涂陶瓷涂层，陶瓷涂层下的活塞杆本体表面加工有等螺纹间距的信号槽2形成检测段，信号槽槽口外扩有45°倒角3，且倒角宽度为槽口宽度的1/6，所述信号槽内喷涂的陶瓷涂层与槽外的陶瓷涂层表面齐平形成一体，所述陶瓷涂层具有底层和表层，底层材料为碳化镍，厚度大于150μm，表层材料为Cr2O3－TiO2，厚度大于200μm。一种陶瓷活塞杆的陶瓷涂层喷涂工艺，包括如下步骤：a、前处理：活塞杆本体先进行净化处理，然后用金刚砂进行喷砂处理，使活塞杆本体表面粗糙度达0.8～10μm，控制喷砂压力为0.5～0.7MPa；净化处理的目的是去除活塞杆表面以及渗入的油脂，可以采用超声波配合表面活性乳化液除油，然后再利用加热法进行表面脱脂；喷砂处理是为了增加涂层与活塞杆表面的接触面，从而提升粘合强度。b、预热：对前处理后的活塞杆本体进行预热处理，控制预热温度60～120℃，预热时间1～2min，消除活塞杆本体表面水分，提升涂层的与活塞杆的结合强度，减少因为热膨胀差异造成的应力人导致的涂层开裂。c、底层喷涂：采用等离子喷涂设备在活塞杆表面进行碳化镍粉末喷涂，碳化镍粉末在喷涂前需要送入烘干炉中预热5h，控制烘干炉预热温度为60～70℃，然后在喷涂时控制喷涂电流680～720A，喷涂电压45～47V，送粉率为26～27g/min，单次喷涂距离为1.2m，喷枪速度为100～105mm/s，喷涂角度为90°，喷涂的气体为氩气和氦气，氩气的送入量为64L/min，氦气送入量为23L/min，喷涂后进行外观查看，观察是否存在裂纹，剥落或氧化现象。d、表层喷涂：采用等离子喷涂设备在活塞杆表面进行Cr2O3－TiO2粉末喷涂，Cr2O3－TiO2粉末在喷涂前需要送入烘干炉中预热5h，控制烘干炉预热温度为60～70℃，控制喷涂电流780～820A，喷涂电压46～49V，送粉率为44～45g/min，单次喷涂距离为1m，喷枪速度为100～105mm/s，喷涂角度为90°，喷涂的气体为氩气和氦气，氩气的送入量为64L/min，氦气送入量为23L/min，喷涂后进行外观查看，观察是否存在裂纹，剥落或氧化现象。e、封孔处理：在活塞杆表面均匀涂覆由环氧树脂液体胶制成的封孔液，涂覆的同时按压使得封孔液浸入涂层，涂完后静置30min，然后送入烘箱进行烘干，控制烘箱温度为50～60℃，烘干时间为1h，反复循环2～3次，且每次封孔烘干后，用砂纸将表面的环氧树脂胶磨去。2将本专利技术工艺制备的陶瓷活塞杆进行各项性能测试，得到测试结果如表1所示：由上述参数可知，采用Cr2O3－TiO2作为表层，极大的增强了整体硬度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷活塞杆，由活塞杆本体表面喷涂陶瓷涂层形成，其特征在于：陶瓷涂层下的活塞杆本体表面加工有等螺纹间距的信号槽形成检测段，信号槽槽口外扩有45°倒角，且倒角宽度为槽口宽度的1/6，所述信号槽内喷涂的陶瓷涂层与槽外的陶瓷涂层表面齐平形成一体，所述陶瓷涂层具有底层和表层，底层材料为碳化镍，厚度大于150μm，表层材料为Cr

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷活塞杆，由活塞杆本体表面喷涂陶瓷涂层形成，其特征在于：陶瓷涂层下的活塞杆本体表面加工有等螺纹间距的信号槽形成检测段，信号槽槽口外扩有45°倒角，且倒角宽度为槽口宽度的1/6，所述信号槽内喷涂的陶瓷涂层与槽外的陶瓷涂层表面齐平形成一体，所述陶瓷涂层具有底层和表层，底层材料为碳化镍，厚度大于150μm，表层材料为Cr2O3－TiO2，厚度大于200μm。


2.一种基于权利要求1的陶瓷活塞杆的陶瓷涂层喷涂工艺，其特征在于包括如下步骤：
a、前处理：活塞杆本体先进行净化处理，然后用金刚砂进行喷砂处理，使活塞杆本体表面粗糙度达0.8~10μm，控制喷砂压力为0.5~0.7MPa；
b、预热：对前处理后的活塞杆本体进行预热处理，控制预热温度60~120℃，预热时间1~2min，消除活塞杆本体表面水分；
c、底层喷涂：采用等离子喷涂设备在活塞杆表面进行碳化镍粉末喷涂，控制喷涂电流680~720A，喷涂电压45~47V，送粉率为26~27g/min，单次喷涂距离为1.2m，喷枪速度为100~105mm/s，喷涂角度为90°；
d、表层喷涂：采用等离子喷涂设备在活塞杆表面进行Cr2O3－TiO2粉末喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘小兵，
申请(专利权)人：扬州市松田液压机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32