[发明专利]耐熔融金属浸蚀复合涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种耐熔融金属浸蚀复合涂层的制备方法，本方法首先对工件基体表面进行预处理；然后采用等离子喷涂方式依次在工件基体表面喷涂金属Mo粉末形成打底层、喷涂CoMoCr合金粉末形成中间结合防护层、喷涂钛酸钾晶须粉末形成工作涂层。本方法制备的复合涂层结构致密、结合良好，具有较高的耐熔蚀和耐磨损性能，并与锌液具有较低的浸润特性，减少了工件表面粘铝、锌现象，有效地提高了工件的使用寿命，提高了热镀板的生产质量。

技术领域

本发明涉及材料热喷涂涂层制备技术领域，尤其涉及一种耐熔融金属浸蚀复合涂层的制备方法。

背景技术

热镀板具有良好的耐蚀性能以及良好的加工成形性、焊接性及涂装性，热镀板目前正越来越广地替代其他冷轧涂层板在汽车、建筑和家电等行业中应用。沉没辊是热镀机组生产的关键设备，其技术性能是影响热镀产品外观质量和产量的主要因素，由于沉没辊工作时是浸泡在金属熔液中，工作环境极为恶劣，除了受到高温液态金属Zn、Al的侵蚀外，还受到帯钢的磨损和拉力作用，一般情况下，铁基材料会与镀液发生反应生成Fe₂Al₅等金属间化合物附着在设备表面或以锌渣的形式存在于镀液中，这些反应生成物在沉没辊辊面附着后，当帯钢在锌锅中经过沉没辊时，辊面积累的锌渣会压入带钢镀层转移到帯钢表面，使得带钢表面形成缺陷或划痕，极大地影响热镀板产品的外观质量。

通常热镀机组中沉没辊和稳定辊表面喷涂WC-Co涂层，该涂层由于存在一定的粘锌现象，通常连续使用寿命一般不超过两周，需要进行表面退锌和辊面修磨，以使其重新达到上机工作状态。同时，由于现代工业发展的需要，各种新型高铝含量镀层不断涌现，熔融液的工作温度超过500℃，WC-Co涂层无法满足新的使用要求。而使用硼化物类耐熔蚀性能较好的陶瓷材料制备的涂层存在脆性并且热膨胀系数与不锈钢基体差异较大，易导致沉没辊在温度变化大的使用过程中涂层发生剥落。因此，对沉没辊和稳定辊等工件的表面涂层性能提出了更高要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种耐熔融金属浸蚀复合涂层的制备方法，本方法制备的复合涂层结构致密、结合良好，具有较高的耐熔蚀和耐磨损性能，并与锌液具有较低的浸润特性，减少了工件表面粘铝、锌现象，有效地提高了工件的使用寿命，提高了热镀板的生产质量。

为解决上述技术问题，本发明耐熔融金属浸蚀复合涂层的制备方法包括如下步骤：

步骤一、对工件基体表面进行除油、除湿和喷砂毛化预处理；

步骤二、采用等离子喷涂方式在工件基体表面喷涂金属Mo粉末，形成打底层；

步骤三、采用等离子喷涂方式在打底层表面喷涂CoMoCr合金粉末，形成中间结合防护层；

步骤四、采用等离子喷涂方式在中间结合防护层表面喷涂钛酸钾晶须粉末，形成工作涂层。

进一步，采用等离子喷涂方式在中间结合防护层与工作涂层之间喷涂由CoMoCr合金粉末和钛酸钾晶须粉末混合组成的过渡层。

进一步，所述过渡层中钛酸钾晶须含量为25 ～ 55wt%。

进一步，所述过渡层的厚度为0.02～0.04 mm。

进一步，所述打底层的厚度为0.03～0.05 mm，所述中间结合防护层的厚度为0.02～0.04 mm，所述工作涂层的厚度为0.06～0.09 mm。

进一步，所述金属Mo粉末的粒度范围为15～75μm，所述CoMoCr合金粉末的粒度范围为10 ～ 53μm，所述钛酸钾晶须粉末的粒度范围20～125μm。

进一步，所述CoMoCr合金粉末的成分重量百分比为26～30％Mo、6.0～19％Cr，余量为Co和杂质。