專利名稱：含納米材料藥芯的電弧噴涂絲材的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及線材的加工或處理，尤其涉及一種含納米材料藥芯的電弧噴涂絲材的制備方法。
背景技術(shù)：
燃煤發(fā)電廠鍋爐管道由于受到飛灰的高溫沖蝕磨損及煙氣的高溫腐蝕，“四管”(水冷壁管、過熱器管、再熱器管、省煤器管)的管壁厚度減小，產(chǎn)生爆管事故，給電廠造成了巨大的損失。傳統(tǒng)的方法如加焊角鐵、防磨瓦保護(hù)或直接更換管子，既嚴(yán)重影響熱效率，又不經(jīng)濟(jì)，防磨防腐蝕效果還不佳。噴涂普通藥芯絲材，效果亦不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供涂層結(jié)合強(qiáng)度高、耐磨耐腐蝕性能好的一種含納米材料藥芯的電弧噴涂絲材的制備方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下1)其藥芯為一種含納米材料的復(fù)合粉末，該復(fù)合粉末組份的重量百分比為組份 重量％C 0.8～5Cr3C215～42Cr5～25Co包或Ni包納米TiC 5～20Co包或Ni包納米Al2O36～12Ni1～4.7Al0.5～8.8Si2～7Mn1～2.5V 1～230～45％鈰或釔稀土合金2～6Fe余量上述組份中納米粉末的粒徑為10～30nm，其余粉末的粒徑為80～300目。除碳組份外，其余各組份粉末須經(jīng)150～200℃烘干，然后攪拌均勻。
2)含納米粉末的成型絲材外皮材料為含碳量≤0.05％、含錳量約1％的碳鋼帶，含碳量≤0.04％、含鉻量約17％的鉻鋼帶，含碳量≤0.05％、含鉻量約18％、含鎳量約9％、含鈦量約1％的不銹鋼帶，鎳帶或鋁帶中的任何一種，經(jīng)包絲機(jī)和拉絲機(jī)制成截面為圓形的絲材，藥芯粉占成型絲材的重量比為25～48％。
將厚度為0.2～0.6mm的外皮材料栽成10～12mm的帶材，經(jīng)包絲機(jī)的三組滾壓輪逐步滾壓成“U”型截面；將配制好的具有上述特征的藥芯粉通過包絲機(jī)加粉器自動(dòng)加入到已成“U”型的帶中，加入量為“U”帶內(nèi)部高度的1/2～2/3；然后經(jīng)過包絲機(jī)的六組滾壓輪將“U”帶上口逐步壓合成“O”型并壓實(shí)，此時(shí)“O”型帶材的外徑通常為Φ3～4mm；之后包過粉的“O”型帶材被送入藥芯絲材等張力拉絲機(jī)，經(jīng)過8～12道拉拔逐漸減徑成Φ2mm的成品藥芯絲材。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有的有益的效果是使用含納米材料的藥芯絲材，其外包層為碳鋼帶、鉻鋼帶、不銹鋼帶、鎳帶、鋁帶中的任何一種，經(jīng)包芯過程和拉拔成藥芯絲材。采用本發(fā)明含納米材料的藥芯絲材噴涂后，涂層結(jié)合強(qiáng)度高，耐磨性能、耐蝕性能、抗氧化性能得到大幅度提高。這種絲材可廣泛地應(yīng)用于燃煤電廠鍋爐管道、化工設(shè)備零件、機(jī)械零件、模具等領(lǐng)域，在修復(fù)磨損件及零件表面處理方面具有廣泛的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1外包鋼帶選用寬10mm、厚0.4mm、含碳量≤0.05％、含錳量約1％的冷軋鋼帶。藥芯粉的組份及其重量百分比如下表所示

按上述規(guī)范制成的藥芯絲材經(jīng)超音速電弧噴涂于鋼基體工件上形成的噴涂層具有下列特征效果1、藥芯粉占成型絲材的重量比為38％。
2、結(jié)合強(qiáng)度48MPa以上。
3、HRC大于55。
4、硬度高、耐磨性好，主要適用于燃煤電廠鍋爐“四管”防高溫沖蝕磨損。
實(shí)施例2外包鋼帶選用寬11mm、厚0.35mm、含碳量≤0.05％、含鉻量約18％、含鎳量約9％、含鈦量約1％的冷軋鋼帶。藥芯粉的組份及其重量百分比如下表所示

按上述規(guī)范制成的藥芯絲材經(jīng)超音速電弧噴涂于鋼基體工件上形成的噴涂層具有下列特征效果1、藥芯粉占成型絲材的重量比為40％。
2、結(jié)合強(qiáng)度50MPa以上。
3、HRC大于45。
4、抗高溫腐蝕、抗高溫氧化能力強(qiáng)，主要適用于燃煤電廠鍋爐“四管”防高溫腐蝕與氧化。
實(shí)施例3外包鋼帶選用寬12mm、厚0.3mm、含碳量≤0.04％、含鉻量約17％的冷軋鋼帶。藥芯粉的組份及其重量百分比如下表所示

按上述規(guī)范制成的藥芯絲材經(jīng)超音速電弧噴涂于鋼基體工件上形成的噴涂層具有下列特征效果1、藥芯粉占成型絲材的重量比為42％。
2、結(jié)合強(qiáng)度50MPa以上。
3、HRC大于52。
4、硬度較高有一定的耐磨性、同時(shí)有一定的抗高溫腐蝕、抗高溫氧化能力，主要適用于燃煤電廠鍋爐“四管”防磨防腐蝕和氧化。
權(quán)利要求
1.一種含納米材料藥芯的電弧噴涂絲材的制備方法，其特征在于1)其藥芯為含納米材料的復(fù)合粉末，該復(fù)合粉末組份的重量百分比為組份重量％C 0.8～5Cr3C215～42Cr 5～25Co包或Ni包納米TiC 5～20Co包或Ni包納米Al2O36～12Ni 1～4.7Al 0.5～8.8Si 2～7Mn 1～2.5V 1～230～45％鈰或釔稀土合金 2～6Fe 余量上述組份中納米粉末的粒徑為10～30nm，其余粉末的粒徑為80～300目。除碳組份外，其余各組份粉末須經(jīng)150～200℃烘干，然后攪拌均勻。
2)含納米粉末的成型絲材外皮材料為含碳量≤0.05％、含錳量約1％的碳鋼帶，含碳量≤0.04％、含鉻量約17％的鉻鋼帶，含碳量≤0.05％、含鉻量約18％、含鎳量約9％、含鈦量約1％的不銹鋼帶，鎳帶或鋁帶中的任何一種，經(jīng)包絲機(jī)和拉絲機(jī)制成截面為圓形的絲材，藥芯粉占成型絲材的重量比為25～48％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含納米材料藥芯的電弧噴涂絲材的制備方法，其特征在于將厚度為0.2～0.6mm的外皮材料栽成10～12mm的帶材，經(jīng)包絲機(jī)的三組滾壓輪逐步滾壓成“U”型截面；將配制好的具有上述特征的藥芯粉通過包絲機(jī)加粉器自動(dòng)加入到已成“U”型的帶中，加入量為“U”帶內(nèi)部高度的1/2～2/3；然后經(jīng)過包絲機(jī)的六組滾壓輪將“U”帶上口逐步壓合成“O”型并壓實(shí)，此時(shí)“O”型帶材的外徑通常為Φ3～4mm；之后包過粉的“O”型帶材被送入藥芯絲材等張力拉絲機(jī)，經(jīng)過8～12道拉拔逐漸減徑成Φ2mm的成品藥芯絲材。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含納米材料藥芯的電弧噴涂絲材的制備方法。藥芯為含納米材料的復(fù)合粉末，其外包層為碳鋼帶、鉻鋼帶、不銹鋼帶、鎳帶、鋁帶中的任何一種，經(jīng)包芯過程和拉拔成藥芯絲材。采用本發(fā)明含納米材料的藥芯絲材噴涂后，涂層結(jié)合強(qiáng)度高，耐磨性能、耐蝕性能、抗氧化性能得到大幅度提高。這種絲材可廣泛地應(yīng)用于燃煤電廠鍋爐管道、化工設(shè)備零件、機(jī)械零件、模具等領(lǐng)域，在修復(fù)磨損件及零件表面處理方面具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號B23K35/22GK1562555SQ20041001788
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月18日
發(fā)明者劉少光, 溫黎, 張升才, 李志章 申請人:浙江大學(xué)