專利名稱：一種在純銅或銅合金板上噴涂厚鎢涂層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低壓或真空等離子在銅板或銅合金板上噴涂厚鎢涂層的方法。
背景技術(shù)：
低壓或真空等離子噴涂技術(shù)由于具有火焰速度快，涂層結(jié)合強(qiáng)度高，而且在低壓或真空條件下涂層成分不易產(chǎn)生氧化和其他雜質(zhì)污染，涂層成分純度高等優(yōu)點，因而，特別適合于噴涂一些容易氧化和涂層純度要求較高的金屬。目前，純銅或銅合金板表面噴涂鎢涂層的方法較多，其中，采用常壓等離子噴涂在銅基體上直接噴涂鎢涂層為主要噴涂方法，但其抗熱震性能較差和涂層的結(jié)合強(qiáng)度不高，原因是由于銅和鎢的熱膨脹系數(shù)相差太大以及銅板容易氧化，使得利用常壓等離子噴涂方法得到涂層的抗熱震性能和結(jié)合強(qiáng)度一直不好，極容易影響具有涂層的銅板的使用效果。也有采用低壓或真空等離子噴涂并且在銅或銅合金與鎢涂層之間加一層鎳基過渡層，雖然能夠提高一些涂層的結(jié)合強(qiáng)度和熱震性能，但還是存在基體、過渡層、涂層之間熱膨脹系數(shù)突然變化的問題，因此效果也不是很好。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可有效解決涂層抗熱震性能和提高涂層與純銅或銅合金的結(jié)合力，工序簡單、高效率的低壓或真空等離子噴涂在純銅或銅合金板上噴涂厚鎢涂層的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種在純銅或銅合金平板上噴涂純鎢涂層的方法，其特點在于包括如下步驟首先用常規(guī)清理工序?qū)︺~板或銅合金板的表面進(jìn)行清潔處理；其次，在抽取到預(yù)定真空后填充保護(hù)氣體氬氣，開啟轉(zhuǎn)移弧對需要噴涂的純銅或銅合金板表面進(jìn)行轉(zhuǎn)移弧清理和預(yù)熱；然后開啟兩個送粉器進(jìn)行梯度涂層噴涂，其中兩個送粉器中一個裝銅粉，一個裝鎢粉，此時逐漸改變兩個送粉器的送粉量，按體積百分比取銅粉從100％-0％、鎢粉從0％-100％的比例變化將其同時送到火焰中，并逐步降低銅粉的含量、提高鎢粉的含量進(jìn)行表面噴涂而得到由純銅涂層-銅鎢混合的過渡涂層-純鎢涂層組成的梯度涂層，最后在表面噴涂厚的純鎢涂層，得到所需涂層。
本發(fā)明由于采用由純銅涂層-銅鎢混合的過渡層-純鎢涂層組成的梯度涂層噴涂的方法，從基體到涂層熱膨脹系數(shù)是逐漸變化的，有效解決了銅基體的熱膨脹系數(shù)與涂層的熱膨脹系數(shù)不匹配的問題或突然變化的問題，減小涂層與基體的應(yīng)力，效果非常好。同時低壓或真空等離子噴涂環(huán)境下采用轉(zhuǎn)移弧對需要噴涂的純銅或銅合金板表面進(jìn)行轉(zhuǎn)移弧清理和預(yù)熱，通過轉(zhuǎn)移弧的清理使銅基體露出活性和潔凈的表面，從而達(dá)到提高涂層的結(jié)合強(qiáng)度的技術(shù)效果；而真空預(yù)熱又能提高純銅或銅合金與銅涂層的結(jié)合力。從而使本發(fā)明利用低壓或真空等離子噴涂設(shè)備對純銅或銅合金板的表面進(jìn)行逐步由純銅涂層過渡到純鎢涂層的方法可以在銅基體上噴出結(jié)合力和熱震性能較好的厚的純鎢涂層，達(dá)到本發(fā)明的目的。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明
圖1是本發(fā)明所述的等離子噴涂實施方案的結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖2是本發(fā)明所述的基體及各涂層的組成示意圖。
具體實施例方式
如圖1～圖2所示，選用100mm×100mm的銅合金板，首先用常規(guī)清理工序?qū)冦~或銅合金板基體3的表面進(jìn)行光潔處理；真空室內(nèi)抽取到預(yù)定真空下，然后填充保護(hù)氣體氬氣到100Pa左右，開啟轉(zhuǎn)移弧對需要噴涂銅或的銅合金板基體3表面進(jìn)行轉(zhuǎn)移弧清理和預(yù)熱，噴涂時開啟兩個送粉器，其中一個是銅粉送粉器1，另一個是鎢粉送粉器2。逐漸改變兩個送粉器的送粉量，在純銅或銅合金板基體3上從純銅粉開始噴涂，逐步減少銅的送粉量相應(yīng)增加鎢的送粉量，其體積百分比的變化為銅粉從100％至0％逐漸減小，鎢粉從0％至100％逐漸增大，并將其同時送到火焰中，最后純鎢粉噴涂得到所需涂層4。其中純銅涂層41和銅鎢過渡層42總厚度大約0.2-0.5mm左右，此時所述的純銅涂層41厚度為0.1～0.2mm，所述的銅鎢混合的過渡涂層42的厚度為0.2～0.3mm并在此涂層上繼續(xù)噴純鎢涂層43，得到2mm以上的結(jié)合強(qiáng)度極好的純鎢涂層43。
權(quán)利要求
1.一種在純銅或銅合金板上噴涂厚鎢涂層的方法，其特征在于包括如下步驟首先用常規(guī)清理工序?qū)︺~板或銅合金板(3)的表面進(jìn)行清潔處理后，在低壓條件下用等離子轉(zhuǎn)移弧清理銅板或銅合金板表面和進(jìn)行預(yù)熱；然后進(jìn)行從純銅涂層(41)開始到純鎢涂層(43)的梯度涂層(4)噴涂，按質(zhì)量百分比增加鎢的含量同時減少銅的含量直至過渡到純鎢涂層(43)而得到由純銅涂層(41)-銅鎢混合的過渡涂層(42)-純鎢涂層(43)組成的梯度涂層(4)；最后再噴涂厚的純鎢涂層(43)而得到所需涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在純銅或銅合金板上噴涂厚鎢涂層的方法，其特征在于上述純銅涂層(41)厚度為0.1～0.2mm，上述銅鎢混合的過渡涂層(42)厚度為0.2～0.3mm，上述純鎢涂層(43)的厚度為1.0～5.0mm。
全文摘要
一種在純銅或銅合金板上噴涂厚鎢涂層的方法，包括如下步驟首先用常規(guī)清理工序?qū)︺~板的表面進(jìn)行清潔處理后，在低壓條件下用等離子轉(zhuǎn)移弧清理銅板表面同時預(yù)熱；然后進(jìn)行從純銅涂層開始到純鎢涂層的梯度涂層噴涂，按質(zhì)量百分比增加鎢的含量同時減少銅的含量直至過渡到純鎢涂層而得到由純銅涂層—銅鎢混合的過渡涂層—純鎢涂層組成的梯度涂層；最后再噴涂厚的鎢涂層而得到所需涂層。本發(fā)明由于采用由純銅涂層—銅鎢混合的過渡層—純鎢涂層組成的梯度涂層噴涂的方法，從基體到涂層熱膨脹系數(shù)是逐漸變化的，有效解決了銅基體的熱膨脹系數(shù)與涂層的熱膨脹系數(shù)不匹配的問題或突然變化的問題，減小涂層與基體的應(yīng)力，效果非常好。
文檔編號C23C24/00GK1995439SQ200610132428
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月30日
發(fā)明者劉敏, 鄺子奇, 朱暉朝, 鄧暢光, 王楓, 宋進(jìn)兵, 代明江, 張忠誠 申請人:廣州有色金屬研究院