[发明专利]一种耐腐蚀电弧喷涂粉芯丝材及涂层制备方法

说明书

本发明公开了一种耐腐蚀电弧喷涂用粉芯丝材及涂层制备方法，属于金属表面腐蚀与防护技术领域。所述粉芯丝材由包覆层和粉芯组成，所述包覆层为不锈钢，所述粉芯的填充率为25‑35％，所述丝材的粉芯成分质量百分比如下：Cr₂C₃粉末：10％‑30％，WC粉末：1％‑8％，V粉末：1％‑8％，Mo粉末：4％‑15％，Nb粉末：1％‑6％，Ni粉末：1％‑18％，Cr粉末：5％‑20％，Al粉末：2％‑12％，余量为Fe粉。制备涂层时需要先进行表面处理，然后再喷涂。本发明丝材制备的涂层与基体结合强度高，具有优良的耐高温氧化和耐腐蚀性能，能显著提高一些器件在高温等严苛工作环境中的使用寿命。

技术领域

本发明属于金属表面腐蚀与防护技术领域，具体涉及一种耐腐蚀电弧喷涂粉芯丝材及涂层制备方法。

背景技术

由于磨损和腐蚀引起钢铁构件的失效，造成了巨大的经济损失和安全隐患，一直是世界各国关心的问题，各种各样的防护手段日益受到人们的关注。在高温环境下，一些机械设备的关键部位非常容易因高温腐蚀而失效，从而造成巨大的经济损失和安全隐患。而热喷涂技术能够在钢铁构件表面制备高性能涂层，可以有效地改善其表面性能，起到耐磨耐腐蚀的作用，广泛应用于一些重要机械部件的热防护或者表面保护。表面处理技术是提高材料表面耐磨性和耐蚀性的有效方法之一，而电弧喷涂技术是重要的表面技术之一，近几年随着高速电弧喷涂技术的发展，进一步改善了涂层的组织和性能，使电弧喷涂技术得到更广泛的应用。

目前电弧喷涂技术在钢结构的保护上运用比较成功，大大延长了钢构件的使用寿命，减少了资源浪费。例如一篇中国专利，申请号：201810741571.9，名称为：一种含陶瓷颗粒铝基复合粉芯丝材及涂层的制备方法，可应用于河流、海洋等环境中海洋设施设备表面的耐磨、耐蚀和防滑等防护。一篇中国专利，申请号为：201810856873.0，名称为：一种钢结构用ZnAlMgSiB防腐涂层及其制备方法，适用于制备大型钢结构的防腐涂层。一篇中国专利，申请号为：201810549939.1，名称为：一种金属/聚合物复合粉芯丝材、金属/聚合物复合涂层及其制备方法，可应用于海洋环境中一些工业零部件表面的防腐保护。但是在一些严苛条件下如高温环境下耐腐蚀和耐磨涂层的研究和应用依然是一个难题。因此，为解决在生产过程中一些钢制构件处于高温条件下、长期受高速含粉气流的强力冲刷，以及粉尘中的酸碱氧化物的腐蚀磨损问题，提高钢制构件的寿命，减少资源浪费，需要在保护构件表面喷涂结合强度高，耐腐蚀耐磨等综合性能良好的涂层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐腐蚀电弧喷涂粉芯丝材及涂层制备方法，本发明采用超音速电弧喷涂方式将所制粉芯丝材喷射到钢基体上，能形成连续且致密的电弧喷涂涂层，有很好的耐高温、耐冲刷、耐磨和耐蚀性能，本发明采用的技术方案如下：

一种耐腐蚀电弧喷涂粉芯丝材，所述粉芯丝材由包覆层和粉芯组成，所述丝材的粉芯成分质量百分比如下：Cr₂C₃粉末：10％-30％，WC粉末：1％-8％，V粉末：1％-8％，Mo粉末：4％-15％，Nb粉末：1％-6％，Ni粉末：1％-18％，Cr粉末：5％-20％，Al粉末：2％-12％，余量为Fe粉。

优选的，所述粉芯由以下质量百分比如下：Cr₂C₃粉末：12％-28％，WC粉末：1％-6％，V粉末：1％-6％，Mo粉末：6％-12％，Nb粉末：1％-5％，Ni粉末：1％-16％，Cr粉末：6％-18％，Al粉末：5％-12％，余量为Fe粉。

优选的，所述粉芯丝材的直径为1.8-2.5mm。

优选的，所述粉芯丝材包覆层不锈钢带为304不锈钢带或316不锈钢带等。

优选的，所述粉芯丝材中粉芯的填充率为25-35％。

同时提供一种采用耐腐蚀电弧喷涂粉芯丝材进行喷涂的喷涂方法，步骤如下：