[其他]用于耐磨鍍層的復合金屬絲

無效

• 申請號: 87103718
• 申請日: 1987-05-20
• 公開（公告）號: CN87103718A
• 公開（公告）日: 1987-12-09
• 發明（設計）人: 弗蘭克N·朗戈;約瑟夫D·里德;安涅爾·班索爾
• 申請（專利權）人: 珀金—埃爾默公司
• 主分類號: B22F1/02
• 分類號: B22F1/02;B05B7/22;B23K9/04
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 張綺霞

本發明涉及一種用于電弧槍噴鍍的金屬絲，特別涉及一種由鐵、鎳或鈷包殼，和包含含硼粉末之芯子所構成的復合金屬絲。

熱噴鍍，也稱火焰噴鍍，系涉及經由加熱軟化金屬或陶瓷之類的熱可熔性材料，并將此細粒狀軟化材料推向欲噴鍍的表面。受熱后的細粒沖擊該表面，并粘結在其上面。一種普通熱噴鍍槍便可用于加熱和推進細粒的雙重目的。

熱噴鍍槍通常利用燃燒火焰、等離子火焰或電弧而產生噴鍍材料熔化所需的熱量。然而，該技術領域的熟練人員會認識到，諸如電阻加熱器或感應加熱器之類的其他加熱設備也同樣可以使用，這些加熱設備可以單獨應用，或與其他形式加熱器結合起來使用。

可將材料以粉末、條狀或絲狀形狀供給加熱區。采用金屬絲型熱噴鍍槍時，則將棒狀或絲狀的噴涂材料供給由火焰或燃燒火焰之類所形成的加熱區，使其熔化，或至少處于熱軟化狀態，并進行霧化，通常用壓縮氣體進行霧化，由此將細碎狀物質推向需噴鍍的表面。在電弧金屬絲噴鍍槍的情況下，通過兩根金屬絲末端的電弧放電，而使其熔化，再用壓縮氣體（通常為空氣）將熔融金屬霧化，并噴鍍到欲鍍工件表面。通常可采用拉絲;或者使粉末燒結在一起;或使用有機粘結劑或其他合適的粘結劑將粉末粘結在一起，而形成條狀或絲狀物，其中所說合適粘結劑是指在加熱區受熱后能進行分解，由此釋出細碎狀的噴鍍粉末。其他形式的金屬絲可以包括由一種組分所制成的包殼，及由其他組分形成的芯子，或者可將幾股組分絞合而成。

歐洲專利申請公布號0118307（Tenkula）中揭示了一種能用于電弧槍噴鍍的復合金屬絲，它包括由軟合金鋼之類的軟金屬所制成的包殼，以及由金屬粉末或金屬粉末與“特種碳化物”和/或氧化物的混合物所形成的芯子。Tenkula所列舉的特種碳化物是鉻、鎢、釩、鈦、鈮、硅、鉬、硼等的碳化物。芯子的主要成分可以是C、Cr、Si、Mn、V、B、W、Mo、Nb、Ni、Co、Cu、Ti、Al或Fe。而芯子的粉末粒度為20-300微米。同樣，美國專利3，332，752（Batchelor等）報道了火焰噴鍍充填了含有金屬、合金、氧化物、碳化物和潤滑劑等粉末填料的管狀材料的方法，其中粉末粒度大于600目（20微米）。

電焊條可以是包殼和粉末芯子所組成的復合形式。焊接的要求與電弧槍噴鍍的要求多少有點不同。這是因為焊接過程系將材料熔化，并使之直接流到工件表面。因此這種焊條一般包括活性金屬氟化物之類的焊藥。美國專利3，627，979（Quaas）可作為電焊條技術的典型，文內揭示了一種充填了小于25目（800微米）細粒的鋼、鎳合金或鈷合金的包殼。而藥芯可包括鉻、鎢、鈦和釩的耐熔碳化物。

諸如以上所述的涉及電弧槍噴鍍、燃燒火焰噴鍍或焊接用的含有碳化物之復合金屬絲的技術廣泛地用來產生含有碳化物的鍍層。上述參考文獻指出，為獲得這一結果，芯粉顆粒應較粗，一般至少為20微米，此值是下限。粉末粒度的這一下限一般也適用于任何包含金屬的芯粉（例如Tenkula）。

然而，復合材料中不包含碳化物顆粒的某些組成所產生的鍍層相當硬和耐磨。例如，美國專利3，991，240（Harrington等）揭示了一種在生鐵芯外面包覆鉬和硼顆粒的復合粉末。這種粉末材料可適合活塞環鍍層之類的應用，比起熱噴鍍鉬的工業標準鍍層可能是一種有潛力的改進。但是進一步的改進期待于進一步延長發動機或其他類似設備中部件的壽命。

鎳和鈷的自助熔合金粉末在硬面鍍層中的應用十分普遍。此類粉末材料含有硼和硅，它們在噴鍍過程中起助熔劑作用，而在鍍層中則充當硬化劑的角色。通常，自助熔合金分二步鍍覆，即先用正常方式進行熱噴鍍，然后用氧-乙炔矩、感應線圈、爐或其他類似手段使其在原處熔化。助熔劑促使熔化這一步驟能在空氣中得以實現。然而，上述合金也可以采用無需熔化步驟的等離子噴鍍之類工藝進行熱噴鍍，但鍍層并不象經過熔化步驟之后那樣致密或耐磨。自動熔合金鍍層一般用于硬質面層，以提供耐磨性，特別在表面光潔度要求較高之處，更為適用，其原因是熔化后所產生的鍍層孔隙率很低。美國專利2，868，639和2，936，229中揭示了一些典型的自助熔合金粉末組成。

鑒于以上所述，本發明的目的在于提供一種適用于電弧槍噴鍍工藝的新穎復合金屬絲。

本發明的另一目的是提供一種用于產生具有極高硬度和耐磨性之熱噴鍍層的新穎金屬絲。

本發明的又一目的是提供一種用于產生含有合金化硼和碳的熱噴鍍鍍層的新穎金屬絲。

本發明的進一步目的是提供一種采用新穎復合金屬絲之改進的電弧槍噴鍍法。

以上及更進一步的目的均可從以下描述中清楚地看出。