一種利用攪拌摩擦處理實現(xiàn)金屬表面鍍層的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬表面鍍層的方法，具體涉及一種利用攪拌摩擦處理實現(xiàn)金屬表面鍍層的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬在加工、保存和使用過程中不可避免地會產(chǎn)生氧化、污染和腐蝕等問題。嚴重的氧化和腐蝕對金屬加工、服役過程存在嚴重的影響。為提高金屬外表美觀度、耐磨性能和防腐蝕等各種性能，常常需要對金屬表面進行鍍層處理。除此之外，在某些焊接件表面鍍層有助于提尚焊接性。例如針對欽招異種金屬焊接，在欽合金表面浸鏈招層有助于提尚欽招焊接接頭強度。現(xiàn)有常用的鍍層工藝主要是熱浸鍍和電鍍，但這兩種方法都較難實現(xiàn)單面鍍層，特別是特定路徑的鍍層，并且在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量工業(yè)廢水，污染環(huán)境。本發(fā)明提出的一種利用攪拌摩擦處理實現(xiàn)金屬表面鍍層的方法不僅可以有效實現(xiàn)單側(cè)大面積或路徑可控的鍍層，而且節(jié)能環(huán)保，對環(huán)境無污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決現(xiàn)有的鍍層工藝主要是熱浸鍍和電鍍，這兩種方法都較難實現(xiàn)單面鍍層，特別是特定路徑的鍍層，并且在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量工業(yè)廢水、污染環(huán)境的問題，提供了一種利用攪拌摩擦處理實現(xiàn)金屬表面鍍層的方法。
[0004]本發(fā)明的利用攪拌摩擦焊接實現(xiàn)金屬表面鍍層的方法:
[0005]方法一:利用攪拌摩擦焊接實現(xiàn)金屬表面鍍層的方法是通過以下步驟實現(xiàn)的:
[0006]步驟一、對待鍍層的金屬基板表面進行機械拋光，去除金屬基板表面的氧化膜；
[0007]步驟二、將表面覆有阻焊劑層的墊板置于工作臺上，在墊板上依次放置鍍層金屬薄板和金屬基板，其中金屬基板需要鍍層的面與鍍層金屬薄板接觸，利用卡具將上述組件固定，鍍層金屬薄板的厚度為0.05mm?0.5mm ；
[0008]步驟三、工具頭壓入金屬基板，工具頭端面壓入金屬基板的深度為0.05mm?0.2mm,下壓后停留0.5s?10s，然后向前攪拌摩擦行進；工具頭的轉(zhuǎn)速為100r/min?3000r/min，工具頭的行進速度為5r/min?200mm/min，完成第一道攪拌摩擦鍍層；
[0009]步驟四、對于單側(cè)面鍍層，完成第一道攪拌摩擦鍍層后，抽出工具頭并使其回到壓入點上方，然后沿金屬基板寬度方向偏移，偏移量為0.2d?0.8d，d為工具頭端面的直徑，重復步驟三完成第二道攪拌摩擦鍍層；如此反復，直至完成最后一道鍍層。
[0010]方法二:利用攪拌摩擦焊接實現(xiàn)金屬表面鍍層的方法是通過以下步驟實現(xiàn)的:
[0011]步驟一、對待鍍層的金屬基板表面進行機械拋光，去除金屬基板表面的氧化膜；
[0012]步驟二、將表面覆有阻焊劑層的墊板置于工作臺上，在墊板上依次放置鍍層金屬薄板和金屬基板，其中金屬基板需要鍍層的面與鍍層金屬薄板接觸，利用卡具將上述組件固定，鍍層金屬薄板的厚度為0.05mm?0.5mm ；
[0013]步驟三、工具頭壓入金屬基板，工具頭端面壓入金屬基板的深度為0.05mm?0.2mm,下壓后停留0.5s?10s，然后向前攪拌摩擦行進；工具頭的轉(zhuǎn)速為100r/min?3000r/min，工具頭的行進速度為5r/min?200mm/min ；
[0014]步驟四、對于單側(cè)具有路徑的鍍層，工具頭在金屬基板上按照指定路徑行進，即可完成特定路徑上的鍍層。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0016]—、本發(fā)明利用高速旋轉(zhuǎn)工具頭摩擦熱通過熱傳導熔融鍍層金屬薄板，熔融金屬受兩側(cè)未熔融金屬約束不易溢出，從而實現(xiàn)單側(cè)大面積或單面可控的鍍層。
[0017]二、本發(fā)明的方法整個生產(chǎn)過程無需真空、保護氣和高溫，工作環(huán)境良好，因此，本發(fā)明在生產(chǎn)過程中不會產(chǎn)生大量工業(yè)廢水，避免了污染。
[0018]三、本發(fā)明的方法耗能少，廢棄物，節(jié)能環(huán)保。
【附圖說明】
[0019]圖1為工具頭1壓入金屬基板3的不意圖；
[0020]圖2為【具體實施方式】一中對于單側(cè)大面積攪拌摩擦鍍層的示意圖；
[0021]圖3為【具體實施方式】七中對于單側(cè)具有路徑可控攪拌摩擦鍍層的示意圖。
【具體實施方式】
[0022]【具體實施方式】一:結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式是通過以下步驟實現(xiàn)的:
[0023]步驟一、對待鍍層的金屬基板3表面進行機械拋光，去除金屬基板3表面的氧化膜；
[0024]步驟二、將表面覆有阻焊劑層5的墊板6置于工作臺上，在墊板6上依次放置鍍層金屬薄板4和金屬基板3，其中金屬基板3需要鍍層的面與鍍層金屬薄板4接觸，利用卡具將上述組件固定，鍍層金屬薄板4的厚度為0.05mm?0.5mm ；
[0025]步驟三、工具頭1壓入金屬基板3，工具頭端面1-2壓入金屬基板3的深度為
0.05mm?0.2mm,下壓后停留0.5s?10s，然后向前攪拌摩擦行進；工具頭1的轉(zhuǎn)速為100r/min?3000r/min，工具頭1的行進速度為5r/min?200mm/min，完成第一道攪拌摩擦鍍層；
[0026]步驟四、對于單側(cè)面鍍層，完成第一道攪拌摩擦鍍層后，抽出工具頭1并使其回到壓入點上方，然后沿金屬基板3寬度方向偏移，偏移量s為0.2d?0.8d，d為工具頭端面
1-2的直徑，重復步驟三完成第二道攪拌摩擦鍍層；如此反復，直至完成最后一道鍍層。
[0027]【具體實施方式】二:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式為步驟一中金屬基板3為鋼板、銅板、鈦合金板或鋁合金板。其它步驟與【具體實施方式】一相同。
[0028]【具體實施方式】三:結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式為步驟二中鍍層金屬薄板4為鋁板或鋅板。其它步驟與【具體實施方式】二相同。
[0029]【具體實施方式】四:結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式為步驟二中鍍層金屬薄板4的厚度為0.2_。其它步驟與【具體實施方式】三相同。
[0030]【具體實施方式】五:結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式為步驟三中工具頭端面1-2壓入金屬基板3的深度為0.15mm,下壓后停留5s。其它步驟與【具體實施方式】一相同。
[0031]【具體實施方式】六:結(jié)合圖2說明本實施方式，本實施方式為步驟四中金屬基板3寬度方向的偏移量s為0.5d。其它步驟與【具體實施