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CN102912277B - 一种电弧喷涂粉芯线材 - Google Patents

一种电弧喷涂粉芯线材 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电弧喷涂粉芯线材，其中，所述电弧喷涂粉芯线材包括金属外皮和粉芯材料，所述粉芯材料包裹在金属外皮内，粉芯材料占电弧喷涂粉芯线材的质量百分含量为30～45%；所述的粉芯材料各组分及其重量份范围如下：Fe粉：60～80份；Cr3C2粉：10～20份；TiB2粉：5～15份；纳米Mo粉：3～8份；Ni粉：5～10份。本发明是针对火电厂燃煤锅炉（循环流化床锅炉）的爆管问题设计开发各方面性能包括耐高温、耐腐蚀、耐磨损、抗氧化以及导热性均优异的涂层，具有巨大的市场需求。

Description

一种电弧喷涂粉芯线材
技术领域
本发明属于材料加工工程中的热喷涂技术领域，特别是涉及一种电弧喷涂粉芯线材。
背景技术
为了提高循环流化床锅炉受热管壁的高温磨蚀性能，延长其使用寿命，许多国家都在努力研究各种提高材料表面性能的新技术和新工艺，热喷涂是材料表面强化与保护的重要技术，它在表面工程技术中占有重要地位，电弧喷涂是热喷涂技术之一。电弧喷涂是利用两根形成涂层材料的消耗性电极丝之间产生的电弧为热源，加热熔化消耗性电极丝，并被压缩气体将其雾化和喷射到基体上，形成涂层的热喷涂方法。电弧喷涂的特点主要表现在涂层结合强度高，是一般火焰喷涂涂层的2.5倍，其效率比一般火焰喷涂提高2～6倍，而生产成本仅仅为火焰喷涂的十分之一。电弧喷涂材料可分为实心线材和粉芯线材两种。实心线材主要问题是，制成丝材的材料经电弧喷涂形成的涂层难以达到理想的抗高温冲蚀效果，粉芯线材采用柔韧的金属带材作为表皮材料，粉芯材料选取高硬度、高抗氧化耐腐蚀的合金、陶瓷、金属陶瓷粉末，兼具实心线材和粉末的优点，选择面非常广泛。针对火电厂燃煤锅炉（循环流化床锅炉）的爆管问题设计开发各方面性能包括耐高温、耐腐蚀、耐磨损、抗氧化以及导热性均优异的涂层，具有巨大的市场需求。
发明内容
本发明的目的是提供针对火电厂燃煤锅炉（循环流化床锅炉）的爆管问题设计的耐高温、耐腐蚀、耐磨损、抗氧化以及导热性能优异的一种电弧喷涂粉芯线材。
本发明采用以下技术方案：
一种电弧喷涂粉芯线材，其中，所述电弧喷涂粉芯线材包括金属外皮和粉芯材料，所述粉芯材料包裹在金属外皮内，粉芯材料占电弧喷涂粉芯线材的质量百分含量为30~45%；所述的粉芯材料各组分及其重量份范围如下：Fe粉：60~80份；Cr3C2粉：10~20份；TiB2粉：5~15份；纳米Mo粉：3~8份；Ni粉：5~10份。
作为优选，所述金属外皮采用Q235低碳钢带。
作为优选，所述Fe粉粒径为10~40μm；Cr3C2粉粒径为5~20μm；TiB2粉粒径5~10μm；纳米Mo粉粒径50~100nm；Ni粉粒径为8~20μm。
作为优选，所述粉芯材料占电弧喷涂粉芯线材的质量百分含量为40~45%。
一种电弧喷涂粉芯线材的生产方法，其中，将金属外皮经过轧辊轧制后逐步形成槽形，然后将混合均匀的粉芯材料送入金属带槽内，再经几道次轧制后使金属带闭合，轧制成圆形，然后经拉拔成直径为1.5mm线材。
作为优选，所述电弧喷涂的工艺参数为：喷涂电压30~34V，喷涂电流160~200A，压缩空气压力0.6~0.8MPa，喷涂距离130~200mm。
作为优选，所述电弧喷涂的工艺参数为：喷涂电压32~34V，喷涂电流160~180A，压缩空气压力0.7~0.8MPa，喷涂距离130~150mm。
作为优选，所述电弧喷涂的工艺参数为：喷涂电压32~33V，喷涂电流160~170A，压缩空气压力0.7~0.8MPa，喷涂距离130~145mm。
本发明的有益效果为：
本发明是针对火电厂燃煤锅炉（循环流化床锅炉）的爆管问题设计开发各方面性能包括耐高温、耐腐蚀、耐磨损、抗氧化以及导热性均优异的涂层，具有巨大的市场需求。喷涂后涂层的显微硬度：600~800 HV0.1。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：
电弧喷涂粉芯线材包括金属外皮和粉芯材料，粉芯材料包裹在金属外皮内内，粉芯材料占电弧喷涂粉芯线材的质量百分含量为30%。金属外皮采用Q235低碳钢带，规格为8*0.5mm。粉芯材料各组分及其重量份范围如下：Fe粉：70份，粒径为10~40μm；Cr3C2粉：15份，粒径5~20μm；TiB2粉：10份，粒径5~10μm；纳米Mo粉：3份，粒径50~100nm；Ni粉：5份，粒径为8~20μm。
电弧喷涂粉芯线材粉芯丝材制作过程为：Q235低碳钢带经过轧辊轧制后逐步形成槽形，然后将一定粒度混合均匀的粉芯材料送入金属带槽内，再经几道次轧制后使金属带闭合，轧制成圆形，后经拉拔至直径1.5mm的线材。
本发明采用ZK400型电弧喷涂设备制备涂层。电弧喷涂的工艺参数为：喷涂电压30~34V，喷涂电流160~200A，压缩空气压力0.6~0.8MPa，喷涂距离130~200mm。
实施例2：
电弧喷涂粉芯线材包括金属外皮和粉芯材料，粉芯材料包裹在金属外皮内，粉芯材料占电弧喷涂粉芯线材的质量百分含量为35%。金属外皮采用Q235低碳钢带，规格为8*0.5mm。粉芯材料各组分及其重量份范围如下：Fe粉：60份，粒径为10~40μm；Cr3C2粉：10份，粒径5~20μm；TiB2粉：5份，粒径5~10μm；纳米Mo粉：5份，粒径50~100nm；Ni粉：8份，粒径为8~20μm。
电弧喷涂粉芯线材粉芯丝材制作过程为：Q235低碳钢带经过轧辊轧制后逐步形成槽形，然后将一定粒度混合均匀的粉芯材料送入金属带槽内，再经几道次轧制后使金属带闭合，轧制成圆形，后经拉拔至直径1.5mm的线材。
本发明采用ZK400型电弧喷涂设备制备涂层。电弧喷涂的工艺参数为：喷涂电压32~34V，喷涂电流160~180A，压缩空气压力0.7~0.8MPa，喷涂距离130~150mm。
实施例3：
电弧喷涂粉芯线材包括金属外皮和粉芯材料，粉芯材料包裹在金属外皮内，粉芯材料占电弧喷涂粉芯线材的质量百分含量为40%。金属外皮采用Q235低碳钢带，规格为8*0.5mm。粉芯材料各组分及其重量份范围如下：Fe粉：80份，粒径为10~40μm；Cr3C2粉：20份，粒径5~20μm；TiB2粉：15份，粒径5~10μm；纳米Mo粉：8份，粒径50~100nm；Ni粉：10份，粒径为8~20μm。
电弧喷涂粉芯线材粉芯丝材制作过程为：Q235低碳钢带经过轧辊轧制后逐步形成槽形，然后将一定粒度混合均匀的粉芯材料送入金属带槽内，再经几道次轧制后使金属带闭合，轧制成圆形，后经拉拔至直径1.5mm的线材。
本发明采用ZK400型电弧喷涂设备制备涂层。电弧喷涂的工艺参数为：喷涂电压32~33V，喷涂电流160~170A，压缩空气压力0.7~0.8MPa，喷涂距离130~145mm。
实施例4：
电弧喷涂粉芯线材包括金属外皮和粉芯材料，粉芯材料包裹在金属外皮内，粉芯材料占电弧喷涂粉芯线材的质量百分含量为45%。金属外皮采用Q235低碳钢带，规格为8*0.5mm。
粉芯材料各组分及其重量份范围如下：Fe粉：65份，粒径为10~40μm；Cr3C2粉：18份，粒径5~20μm；TiB2粉：12份，粒径5~10μm；纳米Mo粉：6份，粒径50~100nm；Ni粉：8份，粒径为8~20μm。
电弧喷涂粉芯线材粉芯丝材制作过程为：Q235低碳钢带经过轧辊轧制后逐步形成槽形，然后将一定粒度混合均匀的粉芯材料送入金属带槽内，再经几道次轧制后使金属带闭合，轧制成圆形，后经拉拔至直径1.5mm的线材。
本发明采用ZK400型电弧喷涂设备制备涂层。电弧喷涂的工艺参数为：喷涂电压30~34V，喷涂电流160~200A，压缩空气压力0.6~0.8MPa，喷涂距离130~200mm。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种电弧喷涂粉芯线材，其特征在于：所述电弧喷涂粉芯线材包括金属外皮和粉芯材料，所述粉芯材料包裹在金属外皮内，粉芯材料占电弧喷涂粉芯线材的质量百分含量为30~45%；所述的粉芯材料各组分及其重量份范围如下：Fe粉：60~80份；Cr3C2粉：10~20份；TiB2粉：5~15份；纳米Mo粉：3~8份；Ni粉：5~10份；所述金属外皮采用Q235低碳钢带；所述Fe粉粒径为10~40μm；Cr3C2粉粒径为5~20μm；TiB2粉粒径5~10μm；纳米Mo粉粒径50~100nm；Ni粉粒径为8~20μm。
2.根据权利要求1所述的一种电弧喷涂粉芯线材，其特征在于：所述粉芯材料占电弧喷涂粉芯线材的质量百分含量为40~45%。
3.根据权利要求1所述的一种电弧喷涂粉芯线材的生产方法，其特征在于：将金属外皮经过轧辊轧制后逐步形成槽形，然后将混合均匀的粉芯材料送入金属带槽内，再经几道次轧制后使金属带闭合，轧制成圆形，然后经拉拔成直径为1.5mm线材。
4.根据权利要求3所述的一种电弧喷涂粉芯线材的生产方法，其特征在于：所述电弧喷涂的工艺参数为：喷涂电压30~34V，喷涂电流160~200A，压缩空气压力0.6~0.8MPa，喷涂距离130~200mm。
5.根据权利要求3所述的一种电弧喷涂粉芯线材的生产方法，其特征在于：所述电弧喷涂的工艺参数为：喷涂电压32~34V，喷涂电流160~180A，压缩空气压力0.7~0.8MPa，喷涂距离130~150mm。
6.根据权利要求3所述的一种电弧喷涂粉芯线材的生产方法，其特征在于：所述电弧喷涂的工艺参数为：喷涂电压32~33V，喷涂电流160~170A，压缩空气压力0.7~0.8MPa，喷涂距离130~145mm。
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