一种自引爆式搅拌摩擦改性方法及装置与流程

本发明涉及一种材料改性技术，尤其是一种搅拌摩擦及粉末爆炸双重作用的表面改性技术，具体地说是一种自引爆式搅拌摩擦改性方法及装置。

背景技术：

在工程实际应用过程中，通常会出现一些金属在某些方面作用比较明显，而在其他方面效果相对较差，由此表面性能，先前的金属主要是通过激光熔覆技术，其容易造成脱落；采用离子注入等先进手段，成本高，无法推广应用。基于上述原因，本发明采用在密封容器中通过再工件表面开沟槽，填放带改性粉末的钢珠以及火药，通过搅拌头搅拌产生热量点燃导火线，促使工件沟槽中的火药爆炸，引起钢珠开裂喷洒改性粉末，最后在搅拌头搅拌和压板挤压共同作用下，实现改性层，此方法简单，易操作，成本低，便于推广应用。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的表面改性技术存在成本高，效果差的问题，发明一种自引爆式搅拌摩擦改性方法及装置。

本发明的技术方案之一是：

一种自引爆式搅拌摩擦改性方法，其特征是它包括以下步骤：

首先，在需要改性的工件2上开设沟槽3，并在沟槽3中放置有若干装有改性混合粉末的钢珠8，改性混合粉末的组份视改性工件的需要而定，同时，在沟槽3中、钢珠8间隙中放置火药和导火线6，使导火线6与火药相接触；

其次，待工件2上沟槽3中的钢珠8和火药9以及导火线6铺设好后，将压板7盖在沟槽3；

第三，将盖上盖板7的工件2放置在密封箱1中并固定，同时将密封箱1固定在工作台上；

第四，在压板7上安装能随搅拌头同步移动的移动压板4，并在移动压板4上施加足够的力保证压板7在搅拌头5搅拌和沟槽3中火药爆炸时不会冲出；

第五，搅拌头5开始在压板7一端沿沟槽3开始搅拌时，搅拌头5产生热量使得导火线6燃烧，促使沟槽3中的火药9爆炸，使得钢珠8被炸开，钢珠8中改性混合粉末散落到沟槽3中被搅拌混合，随着搅拌头5的搅拌，以及移动压板4的挤压，工件2的改性层将形成，搅拌头5前进时，移动压板4也随着向后移动，保证与搅拌头5保持一定距离，以便移动压板4不被搅拌头5搅拌。

所述的沟槽3的宽度为2~3mm，深度应大于压板7的厚度至少3mm，钢珠8的直径不超过沟槽3的宽度。

本发明的技术方案之二是：

一种自引爆式搅拌摩擦改性装置，其特征是它主要由搅拌并没有5、安装工作的密封箱1、压板7和移动压板4，等改性工件2安装在密封箱1中，密封箱1安装在工作台上，压板7压装在工件2上开设有沟槽3中，沟槽3中安装有钢球8和火药及导火线6，移动压板4压在压板7上并能在驱动机构的驱动下随搅拌头5同步移动。

所述的沟槽3的宽度为2~3mm，沟槽的深度应大于压板7的厚度至少3mm。

本发明的有益效果：

本发明可以较好的提高金属表层的改性性能，操作简单，成本低，易于推广应用。

附图说明

图1是本发明的自引爆式搅拌摩擦加工装置结构示意图。

图2是本发明的沟槽与压板示意图。

图3是本发明的沟槽放置钢珠、火药示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一。

如图1-3所示。

一种自引爆式搅拌摩擦改性方法，它包括以下步骤：

首先，在需要改性的工件2上开设沟槽3，并在沟槽3中放置有若干装有改性混合粉末的钢珠8，改性混合粉末的组份视改性工件的需要而定，同时，在沟槽3中、钢珠8间隙中放置火药和导火线6，使导火线6与火药相接触；所述的沟槽3的宽度为2~3mm，深度应大于压板7的厚度至少3mm，钢珠8的直径不超过沟槽3的宽度。如图2所示。

其次，待工件2上沟槽3中的钢珠8和火药9以及导火线6铺设好后，将压板7盖在沟槽3；如图3；

第三，将盖上盖板7的工件2放置在密封箱1中并固定，同时将密封箱1固定在工作台上；如图1所示；

第四，在压板7上安装能随搅拌头同步移动的移动压板4，并在移动压板4上施加足够的力保证压板7在搅拌头5搅拌和沟槽3中火药爆炸时不会冲出；

第五，搅拌头5开始在压板7一端沿沟槽3开始搅拌时，搅拌头5产生热量使得导火线6燃烧，促使沟槽3中的火药9爆炸，使得钢珠8被炸开，钢珠8中改性混合粉末散落到沟槽3中被搅拌混合，随着搅拌头5的搅拌，以及移动压板4的挤压，工件2的改性层将形成，搅拌头5前进时，移动压板4也随着向后移动，保证与搅拌头5保持一定距离，以便移动压板4不被搅拌头5搅拌。

实施例二。

如图1-3所示。

一种自引爆式搅拌摩擦改性装置，它主要由搅拌并没有5、安装工作的密封箱1、压板7和移动压板4，等改性工件2安装在密封箱1中，密封箱1安装在工作台上，压板7压装在工件2上开设有沟槽3中，沟槽3中安装有钢球8和火药及导火线6，移动压板4压在压板7上并能在驱动机构的驱动下随搅拌头5同步移动，如图1所示，沟槽3的宽度为2~3mm，沟槽的深度应大于压板7的厚度至少3mm，如图2所示，沟槽3中放置钢珠8、火药后的结构如图3所示。

本发明改性装置的使用方法是：

待工件2上沟槽3中的钢珠8和火药9以及导火线6铺设好后，盖上压板7，然后在压板7上放置移动压板4，并在移动压板4上施加足够的力保证压板7在搅拌头5搅拌和沟槽3中火药爆炸时不会冲出。当搅拌头5开始在压板7一端开始搅拌时，搅拌头5产生热量使得导火线6燃烧，促使沟槽3中的火药9爆炸，使得钢珠8杯炸开，钢珠8中粉末散落到沟槽3中，此时，随着搅拌头5的搅拌，以及移动压板4的挤压，工件2的改性层将形成，搅拌头5前进时，移动压板4也随着向后移动，保证与搅拌头5保持一定距离，以便移动压板4不被搅拌头5搅拌。

本发明实质上就是在改性的工件上开有小槽，将填有改性粉末的钢珠以及火药等放置在小槽中，并在小槽上加盖盖板，待搅拌头开始搅拌小槽一端时，产生大量的热点燃小槽中放置的导火线，最终引起小槽中火药爆炸促使钢珠开裂喷洒改性粉末，同时在搅拌头搅拌以及压板施压双重作用下形成改性层。本发明操作简单，易于实现，成本低，便于实际推广应用。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

技术特征：

技术总结
一种自引爆式搅拌摩擦改性方法及装置，其特征是所述的改性装置主要由搅拌并没有（5）、安装工作的密封箱（1）、压板（7）和移动压板（4），等改性工件（2）安装在密封箱（1）中，密封箱（1）安装在工作台上，压板（7）压装在工件（2）上开设有沟槽（3）中，沟槽（3）中安装有钢球（8）和火药及导火线（6），移动压板（4）压在压板（7）上并能在驱动机构的驱动下随搅拌头（5）同步移动。本发明可以较好的提高金属表层的改性性能，操作简单，成本低，易于推广应用。

技术研发人员：刘胜荣;汪洪峰;宋娓娓;蒲家飞;葛小乐
受保护的技术使用者：黄山学院
技术研发日：2019.02.12
技术公布日：2019.04.19