本发明属于等离子熔覆技术领域，具体涉及一种等离子表面熔覆工艺。
背景技术：
传统熔覆工艺对材料的使用和熔覆件预处理方式都较为单一，且熔覆的结合力较差，使得熔覆层与基体粘附力低，且抗压强度和韧性也不足，不能满足高温器件的使用，且没有良好的耐腐蚀性，使得不能用于飞机发动机等精密部件是使用，使其的使用范围局限性较大。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种等离子表面熔覆工艺，以解决上述背景技术中提出的传统熔覆工艺对材料的使用和熔覆件预处理方式都较为单一，且熔覆的结合力较差，使得熔覆层与基体粘附力低，且抗压强度和韧性也不足，不能满足高温器件的使用，且没有良好的耐腐蚀性，使得不能用于飞机发动机等精密部件是使用，使其的使用范围局限性较大的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种等离子表面熔覆工艺，具体步骤如下：
步骤一：将需要熔覆的熔覆件表面进行初步清洗，利用抛光机对其表面进行打磨抛光，在对其进行晾干除尘。
步骤二：将步骤一中处理好的熔覆件利用除油剂进行清洗，从而去除其表面污物，烘干后以待备用。
步骤三：通过化学微蚀法对步骤二处理后的熔覆件表面进行浸蚀处理，微调其表面粗糙度。
步骤四：分别将钴、镍、钛、碳化硅、碳化钨和氧化铝利用高能球磨机进行研磨，且在研磨过程中加入还原剂，研磨好后利用布袋集尘器进行收集，得到纳米级金属粉末。
步骤五：将步骤四得到的纳米级金属粉末通过纳米颗粒测定仪进行检测，且检测合格则姜纳米级金属粉末收集备用，如颗粒度不符合则重复步骤四进程再次研磨。
步骤六：将步骤五检测合格纳米级金属粉末送入送粉器内，且送粉器可定量对超声电弧金属喷涂设备进行送粉工作，将步骤三处理好的熔覆件放置熔覆道上，在氩气保护同时，利用超声电弧金属喷涂设备对熔覆件进行熔覆工作。
步骤七：将步骤六熔覆后的熔覆件进行冷却，待冷却后利用抛光机对其进行打磨抛光工作，使其表面具有光滑亮泽。
进一步地，所述步骤四中研磨时加入柠檬酸，防止金属粉末聚合抱团，提高其分散性。
进一步地，所述步骤六中燃烧反应物在超声电弧金属喷涂设备的喷口行成，即在2200k条件下行成时速超过1500米/秒的超声波。
进一步地，所述步骤四中的还原剂为镁，且钴、镍、钛、碳化硅、碳化钨和氧化铝使用的重量份为：钴8-12重量份、镍7-11重量份、钛18-25重量份、碳化硅13-17重量份、碳化钨18-23重量份、氧化铝7-12重量份。
进一步地，所述步骤六中超声电弧金属喷涂设备的电弧电流为380a-390a，且标准气压下空气消耗量58-63立方/h。
进一步地，所述步骤六中熔覆厚度为0.5mm-7mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：降低喷涂材料的氧化作用，同时可以燃尽合金元素；提高喷涂材料离子速度；焊接坡口温度不超过10摄氏度，材料利用效率增加到85％；合金涂层的密度接近铸造金属的密度，且提高熔覆件的硬度，增加其耐高温性能、韧性及冷热疲劳性能，且具有较高的耐腐蚀性能，其耐腐蚀性提升65％，抗压强度提升180％，冲击韧性提升1.5j/cm-2。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种等离子表面熔覆工艺，具体步骤如下：
步骤一：将需要熔覆的熔覆件表面进行初步清洗，利用抛光机对其表面进行打磨抛光，在对其进行晾干除尘。
步骤二：将步骤一中处理好的熔覆件利用除油剂进行清洗，从而去除其表面污物，烘干后以待备用。
步骤三：通过化学微蚀法对步骤二处理后的熔覆件表面进行浸蚀处理，微调其表面粗糙度。
步骤四：分别将钴、镍、钛、碳化硅、碳化钨和氧化铝利用高能球磨机进行研磨，且在研磨过程中加入还原剂，研磨好后利用布袋集尘器进行收集，得到纳米级金属粉末。
步骤五：将步骤四得到的纳米级金属粉末通过纳米颗粒测定仪进行检测，且检测合格则姜纳米级金属粉末收集备用，如颗粒度不符合则重复步骤四进程再次研磨。
步骤六：将步骤五检测合格纳米级金属粉末送入送粉器内，且送粉器可定量对超声电弧金属喷涂设备进行送粉工作，将步骤三处理好的熔覆件放置熔覆道上，在氩气保护同时，利用超声电弧金属喷涂设备对熔覆件进行熔覆工作。
步骤七：将步骤六熔覆后的熔覆件进行冷却，待冷却后利用抛光机对其进行打磨抛光工作，使其表面具有光滑亮泽。
其中，所述步骤四中研磨时加入柠檬酸，防止金属粉末聚合抱团，提高其分散性。
其中，所述步骤六中燃烧反应物在超声电弧金属喷涂设备的喷口行成，即在2200k条件下行成时速超过1500米/秒的超声波。
其中，所述步骤四中的还原剂为镁，且钴、镍、钛、碳化硅、碳化钨和氧化铝使用的重量份为：钴8重量份、镍7重量份、钛18重量份、碳化硅13重量份、碳化钨18重量份、氧化铝7重量份。
其中，所述步骤六中超声电弧金属喷涂设备的电弧电流为380a，且标准气压下空气消耗量58立方/h。
其中，所述步骤六中熔覆厚度为0.5mm。
实施例2
一种等离子表面熔覆工艺，具体步骤如下：
步骤一：将需要熔覆的熔覆件表面进行初步清洗，利用抛光机对其表面进行打磨抛光，在对其进行晾干除尘。
步骤二：将步骤一中处理好的熔覆件利用除油剂进行清洗，从而去除其表面污物，烘干后以待备用。
步骤三：通过化学微蚀法对步骤二处理后的熔覆件表面进行浸蚀处理，微调其表面粗糙度。
步骤四：分别将钴、镍、钛、碳化硅、碳化钨和氧化铝利用高能球磨机进行研磨，且在研磨过程中加入还原剂，研磨好后利用布袋集尘器进行收集，得到纳米级金属粉末。
步骤五：将步骤四得到的纳米级金属粉末通过纳米颗粒测定仪进行检测，且检测合格则姜纳米级金属粉末收集备用，如颗粒度不符合则重复步骤四进程再次研磨。
步骤六：将步骤五检测合格纳米级金属粉末送入送粉器内，且送粉器可定量对超声电弧金属喷涂设备进行送粉工作，将步骤三处理好的熔覆件放置熔覆道上，在氩气保护同时，利用超声电弧金属喷涂设备对熔覆件进行熔覆工作。
步骤七：将步骤六熔覆后的熔覆件进行冷却，待冷却后利用抛光机对其进行打磨抛光工作，使其表面具有光滑亮泽。
其中，所述步骤四中研磨时加入柠檬酸，防止金属粉末聚合抱团，提高其分散性。
其中，所述步骤六中燃烧反应物在超声电弧金属喷涂设备的喷口行成，即在2200k条件下行成时速超过1500米/秒的超声波。
其中，所述步骤四中的还原剂为镁，且钴、镍、钛、碳化硅、碳化钨和氧化铝使用的重量份为：钴10重量份、镍9重量份、钛21.5重量份、碳化硅15重量份、碳化钨20.5重量份、氧化铝9.5重量份。
其中，所述步骤六中超声电弧金属喷涂设备的电弧电流为385a，且标准气压下空气消耗量60.5立方/h。
其中，所述步骤六中熔覆厚度为3.75mm。
实施例3
一种等离子表面熔覆工艺，具体步骤如下：
步骤一：将需要熔覆的熔覆件表面进行初步清洗，利用抛光机对其表面进行打磨抛光，在对其进行晾干除尘。
步骤二：将步骤一中处理好的熔覆件利用除油剂进行清洗，从而去除其表面污物，烘干后以待备用。
步骤三：通过化学微蚀法对步骤二处理后的熔覆件表面进行浸蚀处理，微调其表面粗糙度。
步骤四：分别将钴、镍、钛、碳化硅、碳化钨和氧化铝利用高能球磨机进行研磨，且在研磨过程中加入还原剂，研磨好后利用布袋集尘器进行收集，得到纳米级金属粉末。
步骤五：将步骤四得到的纳米级金属粉末通过纳米颗粒测定仪进行检测，且检测合格则姜纳米级金属粉末收集备用，如颗粒度不符合则重复步骤四进程再次研磨。
步骤六：将步骤五检测合格纳米级金属粉末送入送粉器内，且送粉器可定量对超声电弧金属喷涂设备进行送粉工作，将步骤三处理好的熔覆件放置熔覆道上，在氩气保护同时，利用超声电弧金属喷涂设备对熔覆件进行熔覆工作。
步骤七：将步骤六熔覆后的熔覆件进行冷却，待冷却后利用抛光机对其进行打磨抛光工作，使其表面具有光滑亮泽。
其中，所述步骤四中研磨时加入柠檬酸，防止金属粉末聚合抱团，提高其分散性。
其中，所述步骤六中燃烧反应物在超声电弧金属喷涂设备的喷口行成，即在2200k条件下行成时速超过1500米/秒的超声波。
其中，所述步骤四中的还原剂为镁，且钴、镍、钛、碳化硅、碳化钨和氧化铝使用的重量份为：钴12重量份、镍11重量份、钛25重量份、碳化硅17重量份、碳化钨23重量份、氧化铝12重量份。
其中，所述步骤六中超声电弧金属喷涂设备的电弧电流为390a，且标准气压下空气消耗量63立方/h。
其中，所述步骤六中熔覆厚度为7mm。
本发明的工作原理及使用流程：通过对熔覆件表面进行预处理，有效增加熔覆层与熔覆件之间的结合力，降低喷涂材料的氧化作用，同时可以燃尽合金元素；提高喷涂材料离子速度；焊接坡口温度不超过10摄氏度，材料利用效率增加到85％；合金涂层的密度接近铸造金属的密度，且提高熔覆件的硬度，增加其耐高温性能、韧性及冷热疲劳性能，且具有较高的耐腐蚀性能，其耐腐蚀性提升65％，抗压强度提升80％，冲击韧性提升4.75j/cm-2。
下表为无纳米熔覆和添加纳米氧化物熔覆的数值对比。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。