一种耐磨型铝合金管材的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铝合金管材，尤其涉及一种耐磨型铝合金管材，属于铝合金制品技术领域。
【背景技术】
[0002]铝合金管材是有色金属管的一种，它是将铝合金型材经挤压、拉拔等工艺加工成沿其纵向全长中空的金属管状材料。铝合金管材可以有一个或多个封闭的通孔，壁厚、横截面均匀一致，按外形可分为:方管、圆管、花纹管、异型管等；按挤压方式可分为:无缝铝管和普通挤压管；按精度可分为:普通铝管和精密铝管，其中精密铝管一般需要在挤压后进行再加工，如冷拉精抽；按轧制厚度可分为:普通铝管和薄壁铝管。由于铝合金管材具有密度小、质量轻、强度高以及优良的导热性、可焊性、可锻型、低电阻性及机加工等性能，铝合金管材被广泛用于各行各业，如:汽车、轮船、航天、航空、电器、农业、机电、家居等。铝合金管材在我们的生活已经无处不在，在很多场合已代替钢铁、铜材、木材和塑料，成为人类社会的一种重要的基础材料。
[0003]为了提高铝合金管材的使用寿命和耐用度，人们采取了多种工艺对铝合金管材进行表面强度，如:热喷涂，物理、化学气相沉积、复合电镀法、激光熔覆法等。上述工艺可在铝合金管材表面形成强化层，以提高其耐磨性能，但其强化层的性能层次不齐、表面质量不高，且成本偏高，因此，铝合金管材的表面强化工艺还有待进一步研发和完善。
【发明内容】
[0004]针对上述需求，本发明提供了一种耐磨型铝合金管材，该铝合金管材采用双层复合结构设计，表层成分配制合理，成本适中，在基材层上的附着性能稳定，赋予了铝合金管材突出的耐磨性能，有效的提升了铝合金管材的使用寿命。
本发明是一种耐磨型铝合金管材，该铝合金管材包括基材层和表层，所述的表层采用等离子热喷涂工艺成型于基材层外部，所述的基材层为铝合金管套，所述的表层原料的主要成分及其百分含量配比为:A1203粉末55%-65%、Ti02粉末2%_4%、Si02粉末8%_10%、ZnO 粉末 10%-12%、镍粉 12%-15%、铬粉 4%_8%。
[0005]在本发明一较佳实施例中，所述的表层原料的主要成分及其百分含量配比为:A1203 粉末 58%-60%、Τ?02 粉末 2.5%_3%、Si02 粉末 8.5%_9%、ZnO 粉末 10%_11%、镍粉14%-15%、铬粉 5%-6%。
[0006]在本发明一较佳实施例中，所述的表层原料的平均颗粒直径为8-10um。
[0007]在本发明一较佳实施例中，所述的表层的成型厚度控制在20-35um。
[0008]本发明揭示了一种耐磨型铝合金管材，该铝合金管材采用双层复合结构设计，层间结合性能稳定、强度高，表层由多种合金材料组成，其成分配制合理，成本适中，可有效的提高铝合金管材的耐磨性能及使用寿命，扩展铝合金管材的适用范围。
【附图说明】
[0009]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
图1是本发明实施例耐磨型铝合金管材的结构示意图；
附图中各部件的标记如下:1、基材层，2、表层。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0011]图1是本发明实施例耐磨型铝合金管材的结构示意图；该铝合金管材包括基材层I和表层2，所述的表层2采用等离子热喷涂工艺成型于基材层I外部，所述的基材层I为铝合金管套，所述的表层2原料的主要成分及其百分含量配比为:A1203粉末55%-65%、Τ?02粉末 2%-4%、Si02 粉末 8%-10%、Zn0 粉末 10%_12%、镍粉 12%_15%、铬粉 4%_8%。
[0012]本发明提及的耐磨型铝合金管材中，表层2原料的主要成分及其百分含量配比为:A1203 粉末 58%-60%、Τ?02 粉末 2.5%_3%、Si02 粉末 8.5%_9%、ZnO 粉末 10%_11%、镍粉14%-15%、铬粉5%-6% ;表层2原料的平均颗粒直径为8-10um ;表层2的成型厚度控制在20_35um。
[0013]本发明提及的耐磨型铝合金管材的具体制备方法如下:
a)选材备料，基材选用为销合金管套，外径为35_，厚度约为2_，合金成分控制在3%以下；表层原料的主要成分及其百分含量配比为:A1203粉末58%%、Ti02粉末3%、Si02粉末9%、ZnO粉末10%%、镍粉15%、铬粉5%;
b)材料前处理，该工序包括表层原料的球磨及干燥处理、基材的粗化及预热处理；表层原料的处理设备选用干式球磨机，球磨机转速控制在55r/min，球料比为3:1，处理时间约为8小时，制得的表层原料的平均颗粒直径为9-10um ;表层原料的干燥温度控制在60°C，时间为1.5小时；
基材的粗化处理方式为喷砂处理，原料选用白刚玉砂，颗粒度约为400目，喷砂压力控制在0.1-0.12MPa，距离为15mm，粗化处理后的基材的表面粗糙度约为25um;预热设备使用烘箱，基材的预热温度控制在120°C左右；
c)热喷涂处理，该工序使用等离子喷涂设备，其主要参数如下:主电源的最大输出功率为80KW，喷枪的工作电流控制在200-220A，工作电压为60V，工作气体选用氮气和氢气，压力约为1.2MPa，喷枪与基材的距离控制在68-70mm，角度为70°，移动速度控制在300mm/s;送粉器的送粉速度控制在20g/min，辅助气体选用氮气；上述热喷涂操作往复执行3次，制得的表层厚度约为30-35um ；
d)后处理，该工序包括去应力退火处理和封孔处理；去应力退火的温度控制在2000C _210°C，处理时间为2.5小时；期间，待管材温度降至60°C _70°C左右时，进行封孔处理，封孔材料使用微晶石蜡。
[0014]本发明揭示了一种耐磨型铝合金管材，其特点是:该铝合金管材采用双层复合结构设计，层间结合性能稳定、强度高，表层由多种合金材料组成，其成分配制合理，成本适中，可有效的提高铝合金管材的耐磨性能及使用寿命，扩展铝合金管材的适用范围。
[0015]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种耐磨型铝合金管材，其特征在于，该铝合金管材包括基材层和表层，所述的表层采用等离子热喷涂工艺成型于基材层外部，所述的基材层为铝合金管套，所述的表层原料的主要成分及其百分含量配比为:A1203粉末55%-65%、Τ?02粉末2%_4%、Si02粉末8%-10%、Zn0 粉末 10%-12%、镍粉 12%_15%、铬粉 4%_8%。
2.根据权利要求1所述的耐磨型铝合金管材，其特征在于，所述的表层原料的主要成分及其百分含量配比为:A1203粉末58%-60%、Ti02粉末2.5%_3%、Si02粉末8.5%_9%、ZnO粉末 10%-11%、镍粉 14%-15%、铬粉 5%-6%。
3.根据权利要求1所述的耐磨型铝合金管材，其特征在于，所述的表层原料的平均颗粒直径为8-10um。
4.根据权利要求1所述的耐磨型铝合金管材，其特征在于，所述的表层的成型厚度控制在 20-35um。
【专利摘要】本发明公开了一种耐磨型铝合金管材，该铝合金管材包括基材层和表层，所述的表层采用等离子热喷涂工艺成型于基材层外部，所述的基材层为铝合金管套，所述的表层原料的主要成分及其百分含量配比为：Al2O3粉末55%-65%、TiO2粉末2%-4%、SiO2粉末8%-10%、ZnO粉末10%-12%、镍粉12%-15%、铬粉4%-8%。本发明揭示了一种耐磨型铝合金管材，该铝合金管材采用双层复合结构设计，层间结合性能稳定、强度高，表层由多种合金材料组成，其成分配制合理，成本适中，可有效的提高铝合金管材的耐磨性能及使用寿命，扩展铝合金管材的适用范围。
【IPC分类】C23C4-16, F16S3-00, C22C29-12, C23C4-06
【公开号】CN104806870
【申请号】CN201510138655
【发明人】陈平
【申请人】苏州市大力电器有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月27日