镁合金轮毂冷喷铝合金的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种镁合金轮毂冷喷铝合金的装置及方法，包括机架及设置在机架上的轮毂驱动机构，所述的轮毂驱动机构上设有用于固定轮毂的转轴，转轴的一侧设有轮毂加热装置，机架上还设有用于对轮毂冷喷铝合金的喷头，喷头与用于控制其流量、喷速的喷头喷涂控制装置相连接，所述镁合金轮毂冷喷铝合金的装置还包括控制器，所述的控制器连接并控制轮毂驱动机构、轮毂加热装置及喷头喷涂控制装置。它有效地解决了现有技术的镁合金轮毂其涂层薄以及现有技术的铝合金涂层孔隙度大、使用寿命短的问题，本发明专利技术的结构涂层厚，涂层孔隙度小、耐腐蚀性好，使用寿命长，使镁合金轮毂表面具备了铝合金轮毂的防腐特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料的表面喷涂防腐
，特别涉及一种。
技术介绍
中国已成为世界汽车工业生产大国，2011年产量达到1800万辆，为了节约能源， 减少废气排放，汽车工业要发展必须实现轻量化。镁合金是已知金属材料中比重较轻的一种结构材料，比钢轻3/4，比铝轻1/3，在汽车零部件中有较多的应用，如方向盘、仪表板、座椅、齿轮箱以及发动机外壳等。在运动部件上，轮毂也开始应用镁合金。如飞机上的轮毂以及赛车上的轮毂，但是通常这些轮毂的应用路况较好，使用时间较短。因此镁合金轮毂有一般的微弧氧化、电泳喷涂、喷粉、烤漆的表面处理已经能够满足要求。但由于镁合金轮毂的合金成份比较活泼，碰撞刮擦后，表面抗氧化能力差，易蚀化。为了使镁合金轮毂能适应更广泛的车型和能在更加复杂的路面上行驶，经得起沙石冲击和碰撞、刮擦，以上几种表面处理方法均难以满足要求，因为镁合金微弧氧化的厚度为O. 010至O. 015mm，经不起复杂路面沙石冲击、刮擦，同时也经不起大型轮胎安装时铁棒的撬动、碰撞。因此，采用以上几种镁合金轮毂的表面处理或防腐技术仅适宜于车轮在路况极佳的条件下使用，难以适应各种大型车辆的轮毂、轮胎的安装需求以及在复杂道路和路况较差的条件下行驶使用的要求。冷喷涂技术是在镁合金表面上生成厚的铝镀膜的一种有效方法，它是通过将铝合金颗粒高速撞击基材，粒子发生纯塑性变形聚合形成的涂层，可以较好的防止镁合金材料的电腐蚀。但现有技术的镁合金基材冷喷铝合金后所形成的涂层较薄，涂层与镁合金之间的结合力较弱。另一方面，现有技术镁合金基材冷喷铝合金时，喷头的指向大多与喷涂面或喷涂点垂直，这导致铝合金颗粒在喷涂面法线方向(即垂直于喷涂面或喷涂点的方向)上的结合强度较好，而在平行于喷涂面或喷涂点方向上的结合强度较差，从而导致涂层的孔隙度较大，影响了使用寿命。公开日为2001年10月17日，公开号为CN 2454045Y的中国专利文件公开了一种超音速冷喷涂装置，主要由本体、缩放喷管、混合器、抽吸泵管和进料箱组成的超音速冷喷涂装置，借助高压常温空气A、B为载体，引射、混合和加速粉料至音速以上来完成材料表面改性。该装置利用高压气流引射涂层粉末，在主高压空气的作用下一起经缩放喷管使涂层粉末加速，使涂层粉末在超音速状态下撞击基板靶体，在常温下完成工件表面喷涂。公开日为2012年7月4日，公开号为CN102527544A的中国专利文件公开了一种制备金属复合梯度准晶涂层的冷喷涂装置及方法，该装置的准晶粉末送粉器和金属或合金粉末送粉器分别通过管路连至气固混合室，形成双通道送粉结构，在所述管路上分别设有准晶粉末加热器和金属或合金粉末加热器，气体加热器通过管路连接气固混合室， 在气固混合室的出口处设置超音速喷嘴。气源压缩气体的一分路进入准晶粉末送粉器，一分路进入金属粉末送粉器，一分路进入加热器，气体和粉末通过气固混合室进入超音速喷嘴形成气一固双相流，气一固双相流中的固体颗粒喷射到工件表面，发生严重的塑性变形沉积于工件表面。但上述结构均存在涂层与基材之间结合不牢固，涂层较薄及涂层孔隙度较大的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决现有技术的镁合金轮毂其涂层薄，与基材结合强度低，不能适应复杂道路和路况较差的条件下行驶的问题而提供一种涂层厚，结合牢固，使镁合金轮毂表面具备了铝合金轮毂的防腐特性的。本专利技术的第二个目的是为解决现有技术的铝合金涂层孔隙度大，容易被腐蚀，使用寿命短的问题而提供一种涂层孔隙度小、耐腐蚀性好，使用寿命长的。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是一种镁合金轮毂冷喷铝合金的装置，包括机架及设置在机架上的轮毂驱动机构，所述的轮毂驱动机构上设有用于固定轮毂的转轴，转轴的一侧设有轮毂加热装置，机架上还设有用于对轮毂冷喷铝合金的喷头，喷头与用于控制其流量、喷速的喷头喷涂控制装置相连接，所述镁合金轮毂冷喷铝合金的装置还包括控制器，所述的控制器连接并控制轮毂驱动机构、轮毂加热装置及喷头喷涂控制装置。本专利技术采用超音速冷喷铝合金粉末，使镁合金轮毂表面具备了铝合金轮毂的防腐特性，在镁合金轮毂外表面冷喷铝合金粉末过程中，采用轮毂转动装置以及轮毂外表恒温控制装置，可使镁合金轮毂表面的温度与冷喷铝合金粉末的温度相吻合，使镁合金轮毂表面的铝合金粉末接受更加均匀，结合更加牢固，重叠性更好，从而有效提高铝合金粉末膜层厚度及均匀度。比未加温的镁合金轮毂的表面膜层厚度提高10-35倍，成为一件内镁合金基体，外铝合金保护层的汽车轮毂。解决了现有技术的镁合金轮毂其涂层薄，不能适应复杂道路和路况较差的条件下行驶的问题。作为优选，机架上还设有用于控制喷头位置的喷头位置控制装置，喷头位置控制装置与所述的控制器相连接，所述喷头的中心轴线位于喷涂点法线及喷涂点线速度方向线所在的平面上，喷头工作时，喷头的中心轴线与喷涂点线速度方向线之间的夹角为35至55 度。现有技术镁合金基材冷喷铝合金时，喷头的指向大多与喷涂面或喷涂点垂直，这导致铝合金颗粒在喷涂面法线方向(即垂直于喷涂面或喷涂点的方向)上的结合强度较好，而在平行于喷涂面或喷涂点方向上的结合强度较差，从而导致涂层的孔隙度较大，影响了使用寿命。虽然在现有技术中，嗔头在嗔涂过程中也有可能与嗔涂面或嗔涂点形成一定的夹角，但这种夹角是不规则的，对提高涂层的结合力及降低涂层的孔隙度没有什么作用。而本专利技术喷头的中心轴线位于喷涂点法线及喷涂点线速度方向线所在的平面上，喷头工作时，喷头的中心轴线与喷涂点线速度方向线之间的夹角为35至55度。与现有技术不同的是，而本专利技术首先利用轮毂转动这一特点，将喷头朝向喷涂点的线速度方向且与喷涂点转动的线速度方向线之间构成35至55度的夹角，轮毂转动时，喷头的中心轴线与喷涂点线速度方向线之间的夹角是保持不变的。这里所述的喷涂点，是指喷头正对的小块喷涂区；这里所述的喷涂面，是指上述喷涂点的总和，另外，小块喷涂区可以看作都是平面结构，而喷涂面可以是平面结构，也可以是曲面结构。这样，喷头喷出的铝合金粉末与转动的喷涂面发生对撞，35 至55度的夹角兼顾了铝合金颗粒在喷涂点法线方向上的结合强度及平行于该喷涂点的线速度方向上的结合强度，尤其是强化了涂层横向(平行于喷涂点的线速度方向)的挤压堆积作用，由于铝合金颗粒在纵、横两个方向上均受到足够的挤压，因此不但提高了铝合金涂层的结合强度，还可以大幅度地降低涂层的孔隙度，提高涂层的致密度。因此，本专利技术解决了现有技术的铝合金涂层孔隙度大，容易被腐蚀，从而造成使用寿命短的问题。作为优选，轮毂加热装置包括一可以容纳部分轮毂的加热腔，所述轮毂加热装置的加热温度为70至220摄氏度，轮毂加热装置的加热温度与喷头冷喷铝合金粉末的温度一致。加热装置将轮毂的温度加热到与喷头所喷铝合金粉末的温度一致，有利于提高涂层与基材结合的牢固度，尤其是刚开始进行喷涂的时候，铝合金粉末与轮毂的温度差(通常铝合金粉末的温度高于轮毂)将影响两者结合的牢固度。作为优选，机架上还设有喷涂面压紧装置，所述的压紧装置包括与喷涂面滚动接触的压紧轮，压紧轮的压紧面与轮毂的喷涂面相适配，压紧轮的压紧面对轮毂的压强平均值为O. 3至O. SMPa0压紧装置对受到撞击而发生塑性变形的铝合金涂层进行挤压，可以提高涂层的致密度，降低涂层的孔隙度，提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镁合金轮毂冷喷铝合金的装置，其特征是：包括机架及设置在机架上的轮毂驱动机构（1），所述的轮毂驱动机构上设有用于固定轮毂（2）的转轴（3），转轴的一侧设有轮毂加热装置（4），机架上还设有用于对轮毂冷喷铝合金的喷头（5），喷头与用于控制其流量、喷速的喷头喷涂控制装置相连接，所述镁合金轮毂冷喷铝合金的装置还包括控制器（6），所述的控制器连接并控制轮毂驱动机构、轮毂加热装置及喷头喷涂控制装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘绍东，
申请(专利权)人：刘绍东，
类型：发明
国别省市：