[發(fā)明專利]一種耐磨電弧噴涂粉芯絲材及涂層制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911058823.9
• 申請(qǐng)日: 2019-11-01
• 公開（公告）號(hào): CN110684942B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許征兵;江旭東;唐旭;朱偉強(qiáng);趙妍;何際盈;周治文;曾建民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C4/06
• 分類號(hào): C23C4/06;C23C4/131
• 代理公司: 南寧市吉昌知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 45125
• 代理人: 林鵬

本發(fā)明公開了一種耐磨電弧噴涂用粉芯絲材及涂層制備方法，屬于金屬表面腐蝕與防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。所述粉芯絲材由包覆層和粉芯組成，所述包覆層為不銹鋼，所述粉芯的填充率為25?35％，所述絲材的粉芯成分質(zhì)量百分比如下：Cr₂C₃粉末：25％?40％，WC粉末：7％?15％，V粉末：4％?15％，Mo粉末：5％?15％，Nb粉末：2％?10％，Al粉末：8％?20％，余量為Fe粉。制備涂層時(shí)需要先進(jìn)行表面處理，然后再噴涂。本發(fā)明絲材制備的涂層無明顯的缺陷，能夠形成連續(xù)且致密的涂層，有很好的耐磨和耐蝕性能，涂層硬度高，結(jié)合強(qiáng)度高，具有良好的力學(xué)性能和防腐耐磨性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬表面腐蝕與防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐磨電弧噴涂粉芯絲材及涂層制備方法。

背景技術(shù)

磨損是金屬設(shè)備和構(gòu)件失效的主要形式之一，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，能源的1/3到1/2消耗于摩擦與磨損，造成了能源的大量消耗和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至造成了一些災(zāi)難性的事故。目前電弧噴涂的絲材主要有實(shí)芯和粉芯兩大類，粉芯絲材作為電弧噴涂常用類型，是以合金為外皮，以陶瓷、金屬粉末或稀土元素為填充粉芯，同時(shí)在絲材中添加不同的元素，制備出適應(yīng)性強(qiáng)的涂層，在電弧噴涂領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。表面處理技術(shù)是提高材料表面耐磨性和耐蝕性的有效方法之一，而電弧噴涂是重要的表面技術(shù)之一，近幾年隨著高速電弧噴涂技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步改善了涂層的組織和性能，使電弧噴涂技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用。

目前電弧噴涂技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)的保護(hù)上運(yùn)用比較成功，大大延長(zhǎng)了鋼構(gòu)件的使用壽命，減少了資源浪費(fèi)。例如一篇中國(guó)專利，申請(qǐng)?zhí)枺?0180739756.6，名稱為：一種鋁基含TiC陶瓷電弧噴涂粉芯絲材，可用于海洋環(huán)境中耐磨部件如艦船甲板、海上橋梁建筑的表面防護(hù)。一篇中國(guó)專利，申請(qǐng)?zhí)枮椋?01510764249.4，名稱為：一種利用超音速電弧噴涂制備防腐耐磨涂層的方法，該絲材適用于風(fēng)機(jī)葉輪的防護(hù)并具有較好的耐磨效果。一篇中國(guó)專利，申請(qǐng)?zhí)枮椋?01710860694.X，名稱為：一種制備高非晶含量涂層用的粉芯絲材及其制備方法和應(yīng)用，可廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)件表面的防腐耐磨防護(hù)。但是在一些嚴(yán)苛條件下如高溫環(huán)境下耐腐蝕和耐磨涂層的研究和應(yīng)用依然是一個(gè)難題。一些重要機(jī)械設(shè)備由于高溫、磨損、沖蝕等問題而失效，會(huì)造成設(shè)備損壞，影響企業(yè)生產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)。因此，為解決在生產(chǎn)過程中一些鋼制構(gòu)件在高溫條件下、長(zhǎng)期受高速含粉氣流的強(qiáng)力沖刷，以及粉塵中的酸堿氧化物的腐蝕磨損問題，提高鋼制構(gòu)件的壽命，減少資源浪費(fèi)，需要在保護(hù)構(gòu)件表面噴涂結(jié)合強(qiáng)度高，耐腐蝕耐磨等綜合性能良好的涂層。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨電弧噴涂粉芯絲材及涂層制備方法，本發(fā)明采用超音速電弧噴涂方式將所制粉芯絲材噴射到鋼基體上，能形成連續(xù)且致密的電弧噴涂涂層，有很好的耐高溫、耐沖刷、耐磨和耐蝕性能，涂層結(jié)合強(qiáng)度高，涂層硬度高，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種耐磨電弧噴涂粉芯絲材，所述粉芯絲材由包覆層和粉芯組成，所述絲材的粉芯成分質(zhì)量百分比如下：Cr₂C₃粉末：25％-40％，WC粉末：7％-15％，V粉末：4％-15％，Mo粉末：5％-15％，Nb粉末：2％-10％，Al粉末：8％-20％，余量為Fe粉。

優(yōu)選的，所述粉芯由以下質(zhì)量百分比如下：Cr₂C₃粉末：28％-38％，WC粉末：8％-13％，V粉末：4％-12％，Mo粉末：8％-14％，Nb粉末：4％-10％，Al粉末：10％-16％，余量為Fe粉。

優(yōu)選的，所述粉芯絲材的直徑為1.8-2.5mm。

優(yōu)選的，所述粉芯絲材包覆層不銹鋼帶為304不銹鋼帶或316不銹鋼帶等。

優(yōu)選的，所述粉芯絲材中粉芯的填充率為25-35％。

同時(shí)提供一種采用耐磨電弧噴涂粉芯絲材進(jìn)行噴涂的噴涂方法，步驟如下：

步驟一：按上述配比配置粉芯，通過混粉、成型、拉拔，得到粉芯絲材；