[发明专利]一种金属水轮机转轮表面纳米碳化钨强化方法

摘要

本发明涉及金属水轮机转轮表面电火花沉积纳米碳化钨强化方法，有效解决水轮机转轮叶片的表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和耐冲击性等性能，延长金属水轮机转轮的使用寿命的问题，方法是，除去水轮机转轮叶片的油污和氧化物，然后用聚乙烯醇把WC‑Co硬质合金纳米晶粉末混合成糊状预置在要沉积的水轮机转轮叶片表面，用DL‑4000D型电火花沉积堆焊机把亚微米WC‑Co陶瓷硬质合金棒作为阳极，在氩气保护下，与被沉积的WC‑Co硬质合金纳米晶粉末的金属水轮机转轮叶片作为阴极，将亚微米WC‑Co陶瓷硬质合金棒、WC‑Co硬质合金纳米晶粉末和水轮机转轮叶片熔融在一起，冷却凝固，本发明方法简单，水轮机转轮叶片硬度超高，高致密性，耐磨性高，寿命长。

主权项

一种金属水轮机转轮表面纳米碳化钨强化方法，其特征在于，用电火花沉积方法把WC‑Co硬质合金纳米晶粉末和亚微米WC‑Co陶瓷硬质合金棒沉积在水轮机转轮叶片表面上，形成陶瓷硬质合金涂层，步骤是：（1）、将WC‑Co制成WC‑Co硬质合金纳米晶粉末和直径为4～6mm的亚微米WC‑Co陶瓷硬质合金棒作为电火花沉积材料，WC‑Co纳米晶粉末粒度为50～100nm；所述的WC‑Co的重量百分比为：WC 90‑94%、Co 10‑6%；（2）、除去水轮机转轮叶片的油污和氧化物，然后用聚乙烯醇把WC‑Co硬质合金纳米晶粉末混合成糊状预置在要沉积的水轮机转轮叶片表面，厚度0.8‑1.2mm，晾干；（3）、再用DL‑4000D型电火花沉积堆焊机，把直径4～6mm 的亚微米WC‑Co陶瓷硬质合金棒作为阳极，在氩气保护下，与被沉积的WC‑Co硬质合金纳米晶粉末的金属水轮机转轮叶片作为阴极之间产生火花放电，在10‑5～10‑6 s内电极与水轮机转轮叶片接触的部位达到10000～28000 ℃的高温，将亚微米WC‑Co陶瓷硬质合金棒、WC‑Co硬质合金纳米晶粉末和水轮机转轮叶片熔融在一起，冷却凝固，形成一层电火花沉积纳米合金沉积层；所述的DL‑4000D型电火花沉积堆焊机的沉积枪夹持的电极采用旋转方式，沉积枪转速为2500r/min，输出功率为2900～4200W，输出电压为150～180V，放电频率为1800～2000Hz，沉积速率为1～3min/cm2，电极伸长度为1～3mm，氩气保护下，氩气流量9～12L/min，在水轮机转轮叶片表面往复多次形成厚20‑100μm高强度的复合沉积层。