專利名稱：一種碳化鉻陶瓷熱噴涂藥芯焊絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊絲，特別是熱噴涂用的焊絲。
背景技術(shù)：
熱噴涂是制備涂層的一類方法，已成為材料表面防護與強化的新技術(shù)之一，它是利用熱源將噴涂材料加熱熔化或軟化，以一定速度噴射到基體表面，形成涂層。其基體幾乎可以是各種材料，包括金屬、陶瓷、玻璃等無機材料以及塑料、木材、紙張、布匹等有機材料， 而且不限工件尺寸，大到鐵塔、橋梁，小到機械零件均可采用熱噴涂制備涂層。噴涂材料可以是金屬材料，也可以是陶瓷等無機非金屬材料以及陶瓷一金屬復(fù)合材料。目前，陶瓷熱噴涂主要采用粉末噴涂、實芯焊絲噴涂和陶瓷棒噴涂。粉末噴涂由于送粉不均勻、不穩(wěn)定，熔化程度不均勻，噴涂到基體上造成夾生，涂層結(jié)合強度低，熱能利用率低，沉積效率低，氣孔率高。實芯焊絲噴涂所用的實芯焊絲需要熔煉和軋制，制造工藝復(fù)雜，而且成分是固定不變的。陶瓷棒噴涂需要經(jīng)常更換陶瓷棒，工作效率低，難于實現(xiàn)自動化，而且由于陶瓷棒沒有熔化的末梢噴到涂層表面影響涂層質(zhì)量，且浪費大。目前，國內(nèi)尚無Cr2C3陶瓷熱噴涂藥芯焊絲，國外俄羅斯和法國有相關(guān)生產(chǎn)陶瓷熱噴涂軟線的報道，而不是陶瓷熱噴涂藥芯焊絲。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、結(jié)合強度高、涂層質(zhì)量好的碳化鉻陶瓷熱噴涂藥芯焊絲。本發(fā)明主要是以Cr2C3為主要涂層材料，以NiCr、La2O3和石墨為輔助材料的熱噴涂陶瓷藥芯焊絲。本發(fā)明的陶瓷藥芯焊絲，其藥芯化學(xué)成分的重量百分比(wt%)為=Cr2C3 75 一 85、 NiCr 10 - 15, La2O3 1 一 3、石墨 4 — 7。粉末粒度為 _120 +80 目。本發(fā)明的陶瓷藥芯焊絲的制備方法將上述藥芯的各種原料放入攪拌機混合均勻，外皮采用H08低碳鋼鋼帶，采用藥芯焊絲生產(chǎn)設(shè)備，經(jīng)卷曲、拉拔出外徑為F4 — F6的陶瓷藥芯焊絲。藥粉填充率為40%。使用時噴涂距離控制在80-120mm之間，涂層厚度為0. 1 一 0. 3mmο本發(fā)明陶瓷藥芯焊絲控制較高的Cr2C3含量，經(jīng)噴涂后生成Cr2C3的表面涂層，保證堆焊金屬具有較高的硬度，起到耐高溫、抗氧化、耐腐蝕、抗磨損作用；低碳鋼鋼帶在噴涂過程中溶化后經(jīng)噴射到基體表面，與基體表面具有良好的冶金結(jié)合，形成一定厚度的結(jié)合層， 提高了基體與陶瓷層之間的結(jié)合強度；添加MCr可以增加Cr2C3涂層的致密性和韌性；添加少量的石墨一方面可以通過冶金過程進入到結(jié)合層，在結(jié)合層起到增碳的作用，提高結(jié)合層的強度，另一方面在高溫下，石墨與氧反應(yīng)，起到脫氧劑的作用，同時，石墨的加入還能改善原料在拉拔過程的流動性，使拉拔過程中的藥芯焊絲易于變形，避免卡絲、斷絲現(xiàn)象的發(fā)生；添加少量的La2O3可以細化結(jié)合層的顯微組織，增強了 Cr2C3和低碳鋼基體之間的結(jié)合力。
3
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點 1、制造工藝簡單，成本低。2、噴涂涂層與低碳鋼基體之間具有較大的結(jié)合強度達到15 - 20MPa，在一定噴涂距離范圍噴涂涂層具有較高的硬度，達到600 - 1000HV，并且具有較高的耐磨性。3、采用本發(fā)明的Cr2C3陶瓷熱噴涂藥芯焊絲，可以修復(fù)報廢的軸、齒類零部件，恢復(fù)其尺寸、形狀，并獲得更優(yōu)異的表面力學(xué)性能，特別是具有較高的耐腐蝕性能，從而使其具有更高的使用壽命。
具體實施例方式實施例1
取Cr2C385kg、NiCr 10kg、La203 1kg、石墨4kg。粉末粒度為_12(Γ+80目。將上述原料放入攪拌機混合均勻，外皮采用Η08低碳鋼鋼帶，采用藥芯焊絲生產(chǎn)設(shè)備，經(jīng)卷曲、拉拔出外徑為F6的陶瓷藥芯焊絲，藥粉填充率為40%。使用時噴涂距離控制在120mm，涂層厚度為 0. 1mm。該陶瓷藥芯焊絲的噴涂涂層與低碳鋼基體之間的結(jié)合強度為15MPa，噴涂涂層硬度為 1000HV。實施例2:
取 Cr2C380kg、NiCr 12kg, La2O3 2kg、石墨 6kg。。粉末粒度為 _12(Γ+80 目。將上述原料放入攪拌機混合均勻，外皮采用Η08低碳鋼鋼帶，采用藥芯焊絲生產(chǎn)設(shè)備，經(jīng)卷曲、拉拔出外徑為F5的陶瓷藥芯焊絲，藥粉填充率為40%。使用時噴涂距離控制在100mm，涂層厚度為0. 2mm。該陶瓷藥芯焊絲的噴涂涂層與低碳鋼基體之間的結(jié)合強度為17MPa，噴涂涂層硬度為800HV。實施例3:
取Cr2C3 75 kg、Ni粉15 kg,La2O3 3 kg、石墨7kg。粉末粒度為_12(Γ+80目。將上述原料放入攪拌機混合均勻，外皮采用Η08低碳鋼鋼帶，采用藥芯焊絲生產(chǎn)設(shè)備，經(jīng)卷曲、拉拔出外徑為F4的陶瓷藥芯焊絲，藥粉填充率為40%。使用時噴涂距離控制在80mm，涂層厚度為0. 3mm。該陶瓷藥芯焊絲的噴涂涂層與低碳鋼基體之間的結(jié)合強度為20MPa，噴涂涂層硬度為600HV。
權(quán)利要求
1.一種碳化鉻陶瓷熱噴涂藥芯焊絲，其特征在于其化學(xué)成分的重量百分比為wt%: Cr2C3 75 — 85、NiCr 10 — 15、La2O3 1 — 3、石墨 4 — 7。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳化鉻陶瓷熱噴涂藥芯焊絲，其特征在于上述原料的粉末粒度為-120 +80目。
3.上述碳化鉻陶瓷熱噴涂藥芯焊絲的使用方法，其特征在于噴涂距離控制在80-120mm，涂層厚度為0. 1 — 0. 3謹。
全文摘要
一種碳化鉻陶瓷熱噴涂藥芯焊絲，其化學(xué)成分的重量百分比為wt%Cr2C375－85、NiCr10－15、La2O31－3、石墨4－7，粉末粒度為-120~+80目。將上述原料放入攪拌機混合均勻，外皮采用H08低碳鋼鋼帶，采用藥芯焊絲生產(chǎn)設(shè)備，經(jīng)卷曲、拉拔出外徑為F4－F6的陶瓷藥芯焊絲。使用時噴涂距離控制在80-120mm，涂層厚度為0.1－0.3mm。本發(fā)明的優(yōu)點是成本低，噴涂涂層與低碳鋼基體之間具有較大的結(jié)合強度，達到15－20MPa，在一定噴涂距離范圍噴涂涂層具有較高的硬度，達到600－1000HV，并且具有較高的耐磨性。
文檔編號C23C4/10GK102400083SQ20111036335
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者周野飛, 楊慶祥, 楊育林, 齊效文 申請人:燕山大學(xué)