[發(fā)明專利]一種Fe-Mn-Cr系電弧噴涂粉芯絲材

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810062730.9
• 申請日: 2008-07-01
• 公開（公告）號: CN101457334A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅來馬;劉少光;酈劍
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué);溫州科得力新特材料有限公司
• 主分類號: C23C4/04
• 分類號: C23C4/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 周 烽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及涉及金屬表面改性領(lǐng)域，尤其涉及一種用于金屬材料表面抗沖蝕磨損的電弧噴涂粉芯絲材。

背景技術(shù)

火力發(fā)電廠燃煤鍋爐“四管”(水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器管)受到飛灰的高溫沖蝕磨損而產(chǎn)生管壁減薄，管內(nèi)的高壓會導(dǎo)致減薄處破裂，由此常常出現(xiàn)“爆管”現(xiàn)象。我國100MW以上機組由于“爆管”而造成的停機搶修時間約占整個機組非計劃停用時間的40％，鍋爐爆管泄漏事故占全部發(fā)電事故的50％以上，每年由此造成的直接經(jīng)濟損失和間接經(jīng)濟損失超過100億元。傳統(tǒng)的加防磨瓦和導(dǎo)流板的方法效果不佳，改變結(jié)構(gòu)或直接更換管子，成本太高而難以實現(xiàn)，常見的Ni基、Co基合金噴涂方法，成本較高且不適合于大面積應(yīng)用。

上世紀(jì)80年代以來，F(xiàn)e-Mn系高錳奧氏體鋼得到了深入的研究，已研制出少節(jié)鎳、無鎳不銹鋼、低溫合金鋼和Fe-Mn系高錳奧氏體鋼焊絲、焊條。同時對Fe-Mn-Cr系鋼的機械性能、耐蝕性和抗高溫氧化性也進行了較為系統(tǒng)的研究和推廣應(yīng)用，但是Fe-Mn-Cr系高錳奧氏體鋼替代Ni基和Ni-Cr奧氏體鋼應(yīng)用于熱噴涂材料上尚未見專利及文獻報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種涂層成本低、結(jié)合強度較高、耐高溫、沖蝕性能好的Fe-Mn-Cr系電弧噴涂粉芯絲材。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種Fe-Mn-Cr系電弧噴涂粉芯絲材，它主要由外包層和粉芯組成；其中，所述外包層為低碳鋼帶或不銹鋼帶；所述粉芯主要由Mn粉、Cr粉、FeSi粉、Al粉、Cr₃C₂粉和Ni粉組成；它們重量百分比分別為Mn粉40-60％、Cr粉8-12％、FeSi粉2-3％、Al粉6-8％、Cr₃C₂粉15-25％，余量為Ni粉。

本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有的有益的效果是，使用本發(fā)明在經(jīng)過噴砂粗化后的金屬基體上按照現(xiàn)有技術(shù)中的電弧噴涂的工藝參數(shù)進行噴涂，得到的電弧噴涂涂層硬度HV≥500，抗高溫沖蝕性能好，結(jié)合強度較高；采用電弧噴涂技術(shù)在燃煤鍋爐管道上噴涂本發(fā)明絲材成本較低。本發(fā)明絲材還可廣泛地應(yīng)用于化工設(shè)備零件防磨防腐、機械零件磨損修復(fù)等。推廣應(yīng)用必將帶來重大的經(jīng)濟效益，具有重要的現(xiàn)實意義。

具體實施方式

一、本發(fā)明Fe-Mn-Cr系電弧噴涂粉芯絲材的組成：外包層為低碳鋼帶、不銹鋼帶中的任何一種；粉芯成分重量百分比含量范圍如下：

組分????????????重量百分比(％)

Mn粉????????????40-60

Cr粉????????????8-12

FeSi粉??????????2-3

Al粉????????????6-8

Cr₃C₂粉?????????15-25

Ni粉????????????余量

二、本發(fā)明Fe-Mn-Cr系電弧噴涂粉芯絲材的制備方法：

1、將厚度為0.2-0.5mm的外皮材料裁成10-14mm的帶材，經(jīng)包絲機的三組滾壓輪逐步壓成U型，將本發(fā)明粉芯粉末通過包絲機加粉器自動加入到U型帶中；

2、經(jīng)過包絲機的六組滾壓輪將U帶上口逐步合攏并壓實，使芯粉包裹其中，然后經(jīng)過拉絲機的拉拔、減徑。最后得到直徑為2～3mm，芯粉填充率為30～45％的成型絲材。

下面根據(jù)具體實施例詳細說明本發(fā)明，本發(fā)明的目的和效果將變得更加明顯。

實施例1：

外包層選用寬10mm，厚0.2mm的低碳鋼帶，制成￠2.0mm的粉芯絲材，粉芯填充率為40％。粉芯的組分及其重量百分比如下：

組分????????????????重量百分比(％)

Mn粉????????????????50

Cr粉???????????????????10

FeSi粉??????????????????2

Al粉????????????????????7

Cr₃C₂粉?????????????????20

Ni粉????????????????????余量

按上述規(guī)范制成的粉芯絲材經(jīng)電弧噴涂于20鋼基體工件上形成的噴涂層具有以下特征效果：

1、涂層成本低。

2、結(jié)合強度≥24MPa。

3、涂層表面硬度HV＞500。