[發明專利]一種氧化鋁陶瓷熱噴涂藥芯焊絲

無效

• 申請號: 201110363373.1
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN102398126A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 楊慶祥;楊育林;周野飛;齊效文
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B23K35/368
• 分類號: B23K35/368;C23C4/10
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 續京沙

技術領域

本發明涉及一種熱噴涂技術，特別涉及陶瓷藥芯焊絲熱噴涂技術。

背景技術

熱噴涂是制備涂層的一類方法，已成為材料表面防護與強化的新技術之一，它是利用熱源將噴涂材料加熱熔化或軟化，以一定速度噴射到基體表面，形成涂層。其基體幾乎可以是各種材料，包括金屬、陶瓷、玻璃等無機材料以及塑料、木材、紙張、布匹等有機材料，而且不限工件尺寸，大到鐵塔、橋梁，小到機械零件均可采用熱噴涂制備涂層。噴涂材料可以是金屬材料，也可以是陶瓷等無機非金屬材料以及陶瓷—金屬復合材料。

目前，陶瓷熱噴涂主要采用粉末噴涂、實芯焊絲噴涂和陶瓷棒噴涂。粉末噴涂由于送粉不均勻、不穩定，熔化程度不均勻，噴涂到基體上造成夾生，涂層結合強度低，熱能利用率低，沉積效率低，氣孔率高。實芯焊絲噴涂所用的實芯焊絲需要熔煉和軋制，制造工藝復雜，而且成分是固定不變的。陶瓷棒噴涂需要經常更換陶瓷棒，工作效率低，難于實現自動化，而且由于陶瓷棒沒有熔化的末梢噴到涂層表面影響涂層質量，且浪費大。

目前，國內尚無Al₂O₃陶瓷熱噴涂藥芯焊絲，國外俄羅斯和法國有相關生產陶瓷熱噴涂軟線的報道，而不是陶瓷熱噴涂藥芯焊絲。

發明內容

本發明的目的在于提供一種成本低、結合強度高的氧化鋁陶瓷熱噴涂藥芯焊絲。本發明主要是以Al₂O₃為主要涂層材料，以Ni粉、La₂O₃和石墨為輔助材料的熱噴涂陶瓷藥芯焊絲。

本發明的陶瓷藥芯焊絲，其藥芯化學成分的質量百分比（wt%）為：Al₂O₃?85－95、Ni粉?2－5、La₂O₃?1－5、石墨2－5，粉末粒度為-120~+80目。將上述原料放入攪拌機混合均勻，外皮采用H08低碳鋼鋼帶，采用藥芯焊絲生產設備，經卷曲、拉拔出外徑為F4－F6的陶瓷藥芯焊絲，藥粉填充率為40%。使用時噴涂距離控制在80-120mm，涂層厚度為0.1－0.4mm。

本發明陶瓷藥芯焊絲控制較高的Al₂O₃含量，經噴涂后生成Al₂O₃的表面涂

層，保證堆焊金屬具有較高的硬度，起到耐高溫、抗氧化、耐腐蝕、抗磨損作用；低碳鋼鋼帶在噴涂過程中溶化后經噴射到基體表面，與基體表面具有良好的冶金結合，形成一定厚度的結合層，提高了基體與陶瓷層之間的結合強度；添加Ni粉可以增加Al₂O₃涂層的致密性和韌性；添加少量的石墨一方面可以通過冶金過程進入到結合層，在結合層起到增碳的作用，提高結合層的強度，另一方面在高溫下，石墨與氧反應，起到脫氧劑的作用，同時，石墨的加入還能改善原料在拉拔過程的流動性，使拉拔過程中的藥芯焊絲易于變形，避免卡絲、斷絲現象的發生；添加少量的La₂O₃可以細化結合層的顯微組織，增強了Al₂O₃和低碳鋼基體之間的結合力。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

1、制備方法簡單，成本低。

2、噴涂涂層與低碳鋼基體之間具有較大的結合強度達到20－25MPa，噴涂涂層具有較高的硬度，達到800－1200HV，并且具有較高的耐磨性，

3、采用本發明的Al₂O₃陶瓷熱噴涂藥芯焊絲，可以修復報廢的軸、齒類零部件，恢復其尺寸、形狀，并獲得更優異的表面力學性能，特別是具有較高的耐腐蝕性能，從而使其具有更高的使用壽命。

具體實施方式

實施例1：

取Al₂O₃?95kg、Ni粉2?kg、La₂O₃?1?kg、石墨2kg。粉末粒度為-120~+80目。將上述原料放入攪拌機混合均勻，外皮采用H08低碳鋼鋼帶，采用藥芯焊絲生產設備，經卷曲、拉拔出外徑為F6的陶瓷藥芯焊絲，藥粉填充率為40%。使用時噴涂距離控制在120mm，涂層厚度為0.1mm。該陶瓷藥芯焊絲的噴涂涂層與低碳鋼基體之間的結合強度為20MPa，噴涂涂層硬度為1200HV。

實施例2：