[發明專利]一種利用層流等離子進行鋼軌表面處理的方法

在審

• 申請號: 201610861201.X
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN106637040A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 李向陽;黃佳華;李露;何澤
• 申請（專利權）人: 成都真火科技有限公司
• 主分類號: C23C4/134
• 分類號: C23C4/134;C23C24/10;C23C4/06;C23C4/08;C23C4/10;C23C4/11
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙)51211
• 代理人: 冉鵬程

1.一種利用層流等離子進行鋼軌表面處理的方法，其特征在于：包括如下步驟：

鋼軌表面預處理步驟：將鋼軌表面用機械處理或化學處理的方法，清除表面的鐵銹和油污；

預熱處理步驟：采用非轉移弧層流等離子發生器作為熱源，對鋼軌表面進行預熱處理；

鋼軌表面熔覆步驟：采用非轉移弧層流等離子發生器作為熱源，非轉移弧層流等離子發生器沿鋼軌縱向軸線相對平行勻速移動，由送絲送粉裝置沿非轉移弧層流等離子發生器中心軸向送粉，向鋼軌表面噴送復合粉末，并經過非轉移弧層流等離子發生器噴射熔覆后，形成熔覆層；

鋼軌表面冷卻處理步驟：熔覆完成后，鋼軌表面進行水冷卻或自然冷卻；

鋼軌表面再處理步驟：在除熔覆層以外的鋼軌表面上，再用除銹用具及用品進行機械處理或化學處理，以便除去緩冷后超過4小時其表面又產生的氧化薄膜，使鋼軌表面再次露出新鮮的金屬光澤；

鋼軌表面噴涂處理步驟：采用非轉移弧層流等離子發生器作為熱源，由送絲送粉裝置沿非轉移弧層流等離子發生器中心軸向送粉，向鋼軌表面噴送一層涂層材料，非轉移弧層流等離子發生器將涂層材料噴涂在鋼軌表面，形成鋼軌表面涂層。

2.如權利要求1所述的一種利用層流等離子進行鋼軌表面處理的方法，其特征在于：所述鋼軌表面熔覆步驟中向鋼軌表面噴送復合粉末，具體是指：在鋼軌上表面或者在鋼軌上表面和與上表面緊鄰的軌鄂表面噴送一層復合粉末，或噴送上、下兩層復合粉末，經非轉移弧層流等離子發生器一次或多次熔覆后，形成熔覆層或形成上、下兩層結構的熔覆層。

3.如權利要求1或2所述的一種利用層流等離子進行鋼軌表面處理的方法，其特征在于：所述復合粉末是鎳基合金粉末、鐵基合金粉末、鎳鐵基合金粉末、鈷基合金粉末、氧化物陶瓷粉末、納米氧化物陶瓷粉末、鎳包氧化物陶瓷粉末和鎳包納米氧化物陶瓷粉末中的一種或兩種以上均勻混合后的粉末。

4.如權利要求1所述的一種利用層流等離子進行鋼軌表面處理的方法，其特征在于：所述涂層材料是氧化鋯、二氧化硅、氮化鋁、氧化亞銅、鐵粉和鋁粉中一種或任意兩種以上的混合而形成的涂層材料。

5. 如權利要求1、2或4所述的一種利用層流等離子進行鋼軌表面處理的方法，其特征在于：所述送絲送粉裝置的送粉量為30g/min～90 g/min。

6.如權利要求1所述的一種利用層流等離子進行鋼軌表面處理的方法，其特征在于：所述鋼軌表面涂層的孔隙率為0.5%～5%。

7.如權利要求1所述的一種利用層流等離子進行鋼軌表面處理的方法，其特征在于：所述非轉移弧層流等離子發生器的功率大于或等于200KW。

8.如權利要求1所述的一種利用層流等離子進行鋼軌表面處理的方法，其特征在于：所述非轉移弧層流等離子發生器的熔覆速度為30kg/h。

9.如權利要求1、2、4、6、7或8所述的一種利用層流等離子進行鋼軌表面處理的方法，其特征在于：所述非轉移弧層流等離子發生器主要采用中軸圓柱陽極結構，沿陽極柱周圍環形均勻布置三個或三個以上的陰極，陽極均分為多個不同部位與對應陰極形成連接電弧，形成高弧壓小電流層流長束等離子弧；陽極和陰極均安裝在同一個底座上固定，相互絕緣，底座有水、電、氣通道，圓柱陽極的外表面相對絕緣，只有在靠近出口的頭部裸露導電，從而與陰極間形成電場。

10.如權利要求1、2、4、6、7或8所述的一種利用層流等離子進行鋼軌表面處理的方法，其特征在于：所述非轉移弧層流等離子發生器使用的工作氣體為氬氣、氮氣、氦氣、氫氣和氨氣中的一種或任意兩種以上的混合。