[發明專利]一種風管表面涂層的制造方法

有效

• 申請號: 201310455473.6
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103540928A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 張忠誠;馬文有;陳志坤;劉自敬;陳興馳;朱暉朝;黃建
• 申請（專利權）人: 廣州有色金屬研究院
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C19/05;C22C29/06
• 代理公司: 廣東世紀專利事務所 44216
• 代理人: 劉卉

技術領域

本發明涉及一種風管表面涂層的制造方法，普遍使用在需要經受磨損、沖蝕、高溫腐蝕和化學腐蝕等復雜工況的零部件上。?

背景技術

石油焦煅燒、煤焦油蒸餾、電廠煤粉爐中的風管工況環境十分惡劣，一方面它承受熔融介質的高溫腐蝕或煙氣的化學腐蝕，另一方面它還要承受熔融介質或煙氣粉塵沖刷磨損，通常采用的耐熱不銹鋼或堆焊處理的風管耐腐蝕性能和耐沖蝕性能并不理想，通常壽命只有3個月左右。?

在采用耐熱不銹鋼鑄造風管后，一般采用激光熔覆的方法進行表面處理。激光熔覆的原理是在基體表面添加熔覆材料后，用高能束激光照射，使合金層融化并覆著在基材表面，形成具有特殊性能表面的過程。激光熔覆具有熱影響區小、工件變形小、結合力強、效率高等優點。通過激光熔覆可以在廉價的基材上形成耐磨、耐腐蝕、耐熱的合金化層，既保證了工件的使用性能要求，又大大節約了生產成本。?

但現有的激光熔覆技術中存在的最棘手和最難解決的問題是熔覆層的開裂問題。通常認為，產生熔覆層裂紋的主要原因是其內部存在的較大拉應力。而熔覆裂紋是在凝固過程中產生的，是由于應力集中超過材料的屈服強度極限所致。這對激光熔覆在工業上更深層次的應用帶來很大的限制。同時也迫使工作人員在工藝和材料方面進行改進，抑制熔覆裂紋的產生。?

發明內容

本發明的目的是針對現有的激光熔覆技術中存在的問題，提供一種在耐熱不銹鋼鑄風管工作表面制備一層具有耐腐蝕、耐沖刷、熱震性能良好的涂層，從而提高風管的使用壽命的風管表面涂層的制造方法。?

本發明的技術方案是這樣實現的：?

本發明所述的風管表面涂層的制造方法，其特點是包括以下步驟：

（1）將鑄造的耐熱不銹鋼風管表面進行除油、噴砂凈化處理；

（2）按照50~90%:50~10%的重量百分比，將粒度為30~200μm的鎳基合金粉末與鎳鉻-碳化鉻粉末混合后涂覆于風管表面，涂覆厚度為1~5mm；

（3）調整CO₂激光器功率為3500~7000W，激光束寬為2~10mm，激光熔覆速度為300~2000mm/min，激光搭接率為30~70%，對涂覆有混合粉末的風管表面進行激光熔覆處理；

（4）用保溫棉包覆激光熔覆后的風管表面，緩慢冷卻至室溫，打磨拋光風管表面的熔覆層，得到激光熔覆鎳基合金和鎳鉻-碳化鉻復合涂層風管。

其中，上述Ni基合金粉末中各元素的含量百分比為Cr:15~24%，Mo：8~12%，Ta：1~3%，Nb：3~5%，Si:0.5~1.5%，B:0.5~0.8%，C:0.05~0.15%，Ni為余量。?

上述Ni基合金粉末中各元素的含量百分比的最佳值為Cr:20%，Mo：10%，Ta：2%，Nb：4%，Si:1%，B:0.6%，C:?0.1%，Ni：62.3%。?

上述Ni基合金粉末中各元素的含量百分比為Cr:15~24%，Al：1~10%，Y：1~8%；?Si:0.5~1.5%，B:0.5~0.8%，C:0.05~0.15%，Ni為余量。?

上述Ni基合金粉末中各元素的含量百分比的最佳值為Cr:20%，Al：6%，Y：6%；?Si:?1%，B:0.6%，C:0.1%，Ni66.3%。?

上述鎳鉻-碳化鉻粉末，鎳鉻與碳化鉻的質量百分比為10~25%:75~90%。?

上述鎳鉻與碳化鉻的質量百分比的最佳值為20%：80%。?