專利名稱：一種氧化鋁陶瓷熱噴涂藥芯焊絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱噴涂技術(shù)，特別涉及陶瓷藥芯焊絲熱噴涂技術(shù)。
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Al2O3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)合強度高的氧化鋁陶瓷熱噴涂藥芯焊絲。 本發(fā)明主要是以Al2O3為主要涂層材料，以Ni粉、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)成分的質(zhì)量百分比(wt%)為=Al2O3 85 - 95、 Ni粉2 — 5,La2O3 1 一 5、石墨2 — 5，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 - 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，涂層厚度為0. 1 一 0. 4mm。本發(fā)明陶瓷藥芯焊絲控制較高的Al2O3含量，經(jīng)噴涂后生成Al2O3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M粉可以增加Al2O3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 Al2O3和低碳鋼基體之間的結(jié)合力。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1、制備方法簡單，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20 - 25MPa,噴涂涂層具有較高的硬度，達到800 - 1200HV，并且具有較高的耐磨性，
3、采用本發(fā)明的Al2O3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Al2O3 95kg、Ni粉2 kg,La2O3 1 kg、石墨2kg。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. Imm0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 1200HV。實施例2:
取Al2O3 90 kg、Ni粉4 kg、La2O3 2 kg、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22MPa，噴涂涂層硬度為1000HV。實施例3:
取Al2O3 85 kg、Ni粉5 kg、La2O3 5 kg、石墨5kg。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0.4 mm。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25MPa，噴涂涂層硬度為800HV。
權(quán)利要求
1.一種氧化鋁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%: Al2O3 85 — 95、Ni 粉 2 — 5、La2O3 1 — 5、石墨 2 — 5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化鋁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.上述氧化鋁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. 4謹。
全文摘要
一種氧化鋁陶瓷熱噴涂藥芯焊絲，其化學(xué)成分的重量百分比為wt%Al2O385－95、Ni粉2－5、La2O31－5、石墨2－5，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0.1－0.4mm。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20－25MPa，在一定噴涂距離范圍噴涂涂層具有較高的硬度，達到800－1200HV，并且具有較高的耐磨性。
文檔編號C23C4/10GK102398126SQ20111036337
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)