專(zhuān)利名稱(chēng)：一種熱噴涂用稀土鋁鎂合金絲材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及表面工程腐蝕防護(hù)領(lǐng)域的熱噴涂用金屬合金絲材，具體是一種熱噴涂稀土鋁鎂合金絲材，屬于金屬合金技術(shù)和熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在長(zhǎng)期的試驗(yàn)和實(shí)踐中證明，熱噴涂金屬涂層可以為鋼結(jié)構(gòu)腐蝕提供有效地保護(hù)。目前，已被廣泛應(yīng)用與熱噴涂的金屬絲材有鋅絲、鋁絲、鋅鋁合金絲、鋁鎂合金絲、Ac鋁絲等。近年來(lái)，對(duì)稀土鋁合金涂層的研究不斷深入，發(fā)現(xiàn)稀土的加入可以使表面氧化膜結(jié)構(gòu)發(fā)生變化并增加氧化膜厚度；可以使涂層組織得到改善、孔隙減少、組織致密；可以使涂層中雜質(zhì)的分布分散、細(xì)小，減少了腐蝕源；還可以增加Al的流動(dòng)性，加強(qiáng)熔滴對(duì)基體的浸潤(rùn)作用，提高了與鋼鐵基體的結(jié)合強(qiáng)度，因此耐蝕性得到提高。然而，有文獻(xiàn)研究認(rèn)為稀土鋁涂層并不能完全解決鋼結(jié)構(gòu)的點(diǎn)蝕問(wèn)題。如果結(jié)合鋁鎂合金涂層和稀土鋁合金涂層擁有的優(yōu)點(diǎn)，制備出一種稀土鋁鎂合金涂層，既可以提供良好的陰極保護(hù)作用，又可以獲得具有自封閉能力的致密涂層，還可以避免點(diǎn)蝕的出現(xiàn)，從而更加有效地保護(hù)鋼鐵免受腐蝕介質(zhì)的侵蝕，延長(zhǎng)鋼結(jié)構(gòu)使用壽命。目前關(guān)于此類(lèi)相關(guān)的報(bào)道很少。此外在合金中進(jìn)一步加入鈦和兩種不同種類(lèi)的稀土元素鑭和鈰進(jìn)行合金化處理，可以細(xì)化晶粒，提高塑性和耐蝕性，目前沒(méi)見(jiàn)此類(lèi)報(bào)道?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外為了獲得多種成分的噴涂材料多采用粉芯絲材，而對(duì)實(shí)心絲材的報(bào)道不多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)良的耐腐蝕性能的熱噴涂用稀土鋁鎂合金絲材，可以保護(hù)在惡劣腐蝕環(huán)境下的大型鋼結(jié)構(gòu)工程，延長(zhǎng)鋼結(jié)構(gòu)工程服役壽命。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種熱噴涂用稀土鋁鎂合金絲材，其各組分及重量份為
Mg :1% 5%，稀土材料 RE 0. 1°/Γθ. 5%, Ti :0. 1°/Γθ. 2%，其余為 Al。上述稀土材料RE為鑭La、鈰Ce中的任一種，或二者按任意質(zhì)量百分比的配合；RE 總量在絲材配方中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不變。本發(fā)明中，Mg的含量?jī)?yōu)選為合金絲材總量的29Γ4%，稀土材料RE的含量?jī)?yōu)選為合金絲材總量的0. 29Π). 4%。本發(fā)明具體的制備方法采用現(xiàn)有技術(shù)完成，具體工藝如下
(1)將含有按重量百分比為Mg 1% 5%，RE 0. 1% 0. 5%, Ti :0. 1% 0. 2%, Al 20% 30%進(jìn)行配料，然后在中空感應(yīng)電爐中進(jìn)行熔煉，制備中間合金；
(2)將剩余的Al放入熔煉爐中進(jìn)行熔煉，熔煉溫度為720°C 760°C，待純鋁完全熔化后，進(jìn)行精煉，然后再加入(1)中制備的中間合金，充分?jǐn)嚢杈鶆蛑寥矍?、靜置0. 5 2h、扒渣后轉(zhuǎn)移到保溫結(jié)晶爐準(zhǔn)備進(jìn)行水平連續(xù)鑄造；(3)水平連鑄獲得的合金毛坯粗線，在^KTC 320°C下進(jìn)行1. 5 3. Oh的均勻化退火處理，再經(jīng)過(guò)3、次拉拔、剪徑成直徑3mm的稀土鋁鎂合金絲材，并盤(pán)繞成絲。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
(1)本發(fā)明解決了合金成分難以控制，絲材難以拉拔成絲的問(wèn)題，而且制備工藝簡(jiǎn)單、 成本適中，適用于大批量生產(chǎn)；
(2)本發(fā)明稀土鋁鎂合金絲材具有表面質(zhì)量好、無(wú)劃痕等優(yōu)點(diǎn)，可滿足熱噴涂施工應(yīng)
用；
(3)采用本發(fā)明制備的熱噴涂涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度高、涂層致密孔隙率低、耐蝕性好， 可以對(duì)海洋環(huán)境、工業(yè)環(huán)境等環(huán)境條件下鋼結(jié)構(gòu)腐蝕提供很好的保護(hù)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的稀土鋁鎂合金絲材制備容易、成本較低、綜合力學(xué)性能良好、自身耐蝕性好，并且采用這種合金絲材制得的金屬熱噴涂涂層，具有涂層致密、 孔隙率低、與基體結(jié)合強(qiáng)度高、耐蝕性好的優(yōu)點(diǎn)，尤其在海洋腐蝕環(huán)境中具有優(yōu)異的防腐蝕能力，可廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù)，保護(hù)在惡劣腐蝕環(huán)境下的大型鋼結(jié)構(gòu)工程，延長(zhǎng)鋼結(jié)構(gòu)工程服役壽命。所用稀土元素儲(chǔ)量多、價(jià)格低，有利于規(guī)?；a(chǎn)和廣泛應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例1
采用混熔法制備稀土鋁鎂合金絲材，具體成分為L(zhǎng)a純度> 99. 0% 0. 1%，Ce純度彡 99. 0% 0. 1%，Mg 純度彡 99. 9% :2%，Ti 純度彡 99. 0% :0. 15%，其余為 Al 純度彡 99. 9%。(1)將重量百分比為:La :0. 1%，Ce :0. 1%，Mg :2%，Ti :0. 15%，Al :30% 進(jìn)行配料，然后在中空感應(yīng)電爐中進(jìn)行熔煉，制備中間合金；
(2)將剩余的Al放入熔煉爐中進(jìn)行熔煉，熔煉溫度為720°C 760°C，待純鋁完全熔化后，進(jìn)行精煉，然后再加入(1)中制備的中間合金，充分?jǐn)嚢杈鶆蛑寥矍濉㈧o置0. 5 2h、扒渣后轉(zhuǎn)移到保溫結(jié)晶爐準(zhǔn)備進(jìn)行水平連續(xù)鑄造；
(3)水平連鑄獲得的合金毛坯粗線，在^KTC 320°C下進(jìn)行1.5 3. Oh的均勻化退火處理，再經(jīng)過(guò)3、次拉拔、剪徑成直徑3mm的稀土鋁鎂合金絲材，并盤(pán)繞成絲。實(shí)施例2
采用混熔法制備稀土鋁鎂合金絲材的具體成分為按重量百分比La純度> 99. 0% 0. 15%, Ce 純度彡 99. 0% :0. 15%,Mg 純度彡 99. 9% :2%，Ti 純度彡 99. 0% :0. 15%，其余為 Al 純度彡99. 9%ο(1)將含有按重量百分比為:La :0. 15%, Ce :0. 15%,Mg :2%，Ti :0. 15%, Al :30% 進(jìn)行配料，然后在中空感應(yīng)電爐中進(jìn)行熔煉，制備中間合金；
(2)將剩余的Al放入熔煉爐中進(jìn)行熔煉，熔煉溫度為720°C 760°C，待純鋁完全熔化后，進(jìn)行精煉，然后再加入(1)中制備的中間合金，充分?jǐn)嚢杈鶆蛑寥矍?、靜置0. 5 2h、扒渣后轉(zhuǎn)移到保溫結(jié)晶爐準(zhǔn)備進(jìn)行水平連續(xù)鑄造；
(3)水平連鑄獲得的合金毛坯粗線，在^KTC 320°C下進(jìn)行1.5 3. Oh的均勻化退火處理，再經(jīng)過(guò)3、次拉拔、剪徑成直徑3mm的稀土鋁鎂合金絲材，并盤(pán)繞成絲。實(shí)施例3采用混熔法制備稀土鋁鎂合金絲材的具體成分為按重量百分比La純度> 99. 0% 0. 2%, Ce 純度彡 99. 0% :0. 2%,Mg 純度彡 99. 9% :4%，Ti 純度彡 99. 0% :0. 15%，其余為 Al 純度彡 99. 9%。(1)將含有按重量百分比為:La :0. 2%, Ce :0. 2%,Mg ·Α°/0, Ti :0. 15%，Al :30% 進(jìn)行配料，然后在中空感應(yīng)電爐中進(jìn)行熔煉，制備中間合金；
(2)將剩余的Al放入熔煉爐中進(jìn)行熔煉，熔煉溫度為720°C 760°C，待純鋁完全熔化后，進(jìn)行精煉，然后再加入(1)中制備的中間合金，充分?jǐn)嚢杈鶆蛑寥矍?、靜置0. 5 2h、扒渣后轉(zhuǎn)移到保溫結(jié)晶爐準(zhǔn)備進(jìn)行水平連續(xù)鑄造；
(3)水平連鑄獲得的合金毛坯粗線，在^KTC 320°C下進(jìn)行1.5 3. Oh的均勻化退火處理，再經(jīng)過(guò)3、次拉拔、剪徑成直徑3mm的稀土鋁鎂合金絲材，并盤(pán)繞成絲。實(shí)施例4
采用混熔法制備稀土鋁鎂合金絲材的具體成分為按重量百分比La純度> 99. 0% 0. 25%, Ce 純度彡 99. 0% :0. 25%,Mg 純度彡 99. 9% :5%，Ti 純度彡 99. 0% :0. 15%，其余為 Al 純度彡99. 9%。(1)將含有按重量百分比為:La :0. 25%, Ce :0. 25%,Mg :5%，Ti :0. 15%, Al :30% 進(jìn)行配料，然后在中空感應(yīng)電爐中進(jìn)行熔煉，制備中間合金；
(2)將剩余的Al放入熔煉爐中進(jìn)行熔煉，熔煉溫度為720°C 760°C，待純鋁完全熔化后，進(jìn)行精煉，然后再加入(1)中制備的中間合金，充分?jǐn)嚢杈鶆蛑寥矍?、靜置0. 5 2h、扒渣后轉(zhuǎn)移到保溫結(jié)晶爐準(zhǔn)備進(jìn)行水平連續(xù)鑄造；
(3)水平連鑄獲得的合金毛坯粗線，在^KTC 320°C下進(jìn)行1.5 3. Oh的均勻化退火處理，再經(jīng)過(guò)3、次拉拔、剪徑成直徑3mm的稀土鋁鎂合金絲材，并盤(pán)繞成絲。采用現(xiàn)有大功率電弧噴槍、噴涂設(shè)備及涂裝工藝，在表面經(jīng)噴砂處理達(dá)到Sa3級(jí)以上要求的鋼板表面上，噴涂稀土鋁合金涂層，對(duì)金屬涂層進(jìn)行附著力、孔隙率以及耐中性鹽霧測(cè)量，檢測(cè)結(jié)果表明涂層附著力(拉拔)大于18MPa、涂層孔隙率小于^)、3000h鹽霧試驗(yàn)金屬涂層表面無(wú)銹跡。
權(quán)利要求
1.一種熱噴涂用稀土鋁鎂合金絲材，其特征在于其各組分及重量份為 Mg :1% 5%，RE 0. 1% 0· 5%, Ti :0. 1% 0· 2%，其余為 Al。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱噴涂用稀土鋁鎂合金絲材，其特征在于所述的稀土材料RE為鑭La、鈰Ce中的任一種，或二者按任意比量的配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱噴涂用稀土鋁鎂合金絲材，其特征在于所述的Mg為總量的2% 4%，稀土材料RE為總量的0. 29ΓΟ. 4%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種熱噴涂用稀土鋁鎂合金絲材，屬于金屬合金技術(shù)領(lǐng)域。各組分的重量百分?jǐn)?shù)如下Mg1%~5%，RE0.1%~0.5%，Ti0.1%~0.2%，其余為Al。本發(fā)明的有益效果是，稀土鋁鎂合金絲材制備容易、成本較低、綜合力學(xué)性能良好、自身耐蝕性好，并且采用這種合金絲材制得的金屬熱噴涂涂層，具有涂層致密、孔隙率低、與基體結(jié)合強(qiáng)度高、耐蝕性好的優(yōu)點(diǎn)，尤其在海洋腐蝕環(huán)境中具有優(yōu)異的防腐蝕能力，可廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù)。
文檔編號(hào)C22C21/06GK102352475SQ20111031202
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月16日
發(fā)明者安云岐, 晁兵, 李承宇, 王會(huì)陽(yáng) 申請(qǐng)人:江蘇中礦大正表面工程技術(shù)有限公司