CN101368254A - 一种高铬型抗高温氧化电弧喷涂粉芯丝材 - Google Patents

一种高铬型抗高温氧化电弧喷涂粉芯丝材 Download PDF

Info

Publication number
CN101368254A
CN101368254A CNA2007101436412A CN200710143641A CN101368254A CN 101368254 A CN101368254 A CN 101368254A CN A2007101436412 A CNA2007101436412 A CN A2007101436412A CN 200710143641 A CN200710143641 A CN 200710143641A CN 101368254 A CN101368254 A CN 101368254A
Authority
CN
China
Prior art keywords
high temperature
powder core
temperature oxidation
powder
arc spraying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2007101436412A
Other languages
English (en)
Inventor
胡为峰
葛爽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BEIJING SURYEE SURFACE ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
BEIJING SURYEE SURFACE ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BEIJING SURYEE SURFACE ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical BEIJING SURYEE SURFACE ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CNA2007101436412A priority Critical patent/CN101368254A/zh
Publication of CN101368254A publication Critical patent/CN101368254A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

一种高铬型抗高温氧化电弧喷涂粉芯丝材，属于一种金属材料表面用抗高温氧化电弧喷涂粉芯丝材。本发明属于材料加下工程中的热喷涂领域，主要用于电厂锅炉转炉烟道、煤粉炉的防护和修复。本发明的抗高温氧化电弧喷涂粉芯丝材，其特征在于，所属的粉芯成分质量百分含量范围如下：金属铬：75～90％；硼铁：4～9％；金属铝：0～5％；余量：金属镍。其制备方法采用现有技术：将430不锈钢钢带先轧成U形，再向U型槽中加入占喷涂丝总重的39％的粉芯粉末；将U型槽合口，使粉芯包裹其中，通过拉丝模，逐道拉拔、减轻，直径达到3.0mm。经过本产品制备的电弧喷涂涂层抗高温氧化性能好，硬度高，可以满足转炉烟罩运行的工矿要求。

Description

一种高铬型抗高温氧化电弧喷涂粉芯丝材
技术领域
一种金属材料表面用抗高温氧化电弧喷涂粉芯丝材，属于材料加工工程中的热喷涂领域，该发明主要应用于炼钢厂转炉烟罩水冷壁的防护与修复。
背景技术
炼钢厂余热锅炉烟罩的主要作用是使高温烟气降温，便于回收；同时利用高温烟气与锅炉冷却水热交换产生蒸汽，供钢厂及生活区使用。转炉烟罩由于直接位于转炉口上方，工作条件恶劣，烟气温度高达1100～1400℃，并含有CO，CO2，S等有害气体及大量以金属氧化物为主的粉尘，极易使烟罩管壁产生高温氧化腐蚀和冲蚀磨损，管壁厚度明显减薄，承载能力显著下降。且由于炉口除渣工艺，对炉口凝积的冷钢采用氧枪喷吹将其熔化，而熔化后喷射的钢渣、钢液又溅到烟罩上，温度高，对烟罩冲击大，并在烟罩上产生挂渣现象，烟罩易产生麻点和穿孔，热疲劳裂纹也增多，使烟罩经常漏水，烟罩管水冷壁漏水后需停炉焊补，不仅影响生产秩序，而且大量的漏水倾入炉中，极易引起爆炸。
研究表明当合金中铬含量高于40％时，产生很好的抗硫化物，抗V2O5以及抗其他由燃料生成的腐蚀介质的性能。其原理是这些合金迅速地生成Cr2O3保护涂层，Cr2O3的生成既能降低盐中的活度，抑制氧化镍碱性熔融，又不致于发生酸性熔融。高铬含量涂层具有良好的抗高温氧化、抗高温腐蚀-磨蚀性能，能够极大的提高转炉烟罩的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的问题是：用本发明制备的电弧喷涂涂层抗高温氧化、抗高温腐蚀-磨蚀性能良好，解决转炉烟罩管壁产生高温氧化腐蚀和冲蚀磨损问题，确保炼钢厂转炉的安全运行。
本发明所提供的抗高温氧化电弧喷涂粉芯丝材，其特征在于，所述的粉芯丝材外皮为430不锈钢带，所述的粉芯丝材药粉成分质量百分含量范围如下：
金属铬：75～90％；硼铁：4～9％；金属铝：0～5％；余量：金属镍
其中各组分作用如下：
硼铁：在涂层合金中起脱氧，强化基体作用，提高涂层硬度、耐磨性。
金属铬：增加涂层的耐蚀性，生成Cr2O3保护涂层，Cr2O3的生成既能降低盐中的活度，抑制氧化镍碱性熔融，又不致于发生酸性熔融。
金属镍：增加涂层的耐蚀性，与金属铬共同作用可以提高涂层的耐腐蚀性能。
金属铝：生成Al2O3保护涂层，提高涂层耐蚀性。
本发明的制备方法采用现有技术，包括以下步骤：
1、将430不锈钢带轧成U形，再向U形槽中加入占本发明喷涂丝总重的39～45％的本发明粉芯粉末；
2、将U形槽合口，使粉芯包裹其中，通过拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到3.0mm得到最终产品。
使用本发明在经过喷砂粗化后的金属基体上按照现有技术中的电弧喷涂时的工艺参数进行喷涂，制备得到的电弧喷涂涂层具有良好的抗高温氧化、抗高温腐蚀-磨蚀性能。
采用电弧喷涂技术在转炉烟罩水冷壁管道腐蚀磨损严重的地方喷涂本发明制备的涂层，运行一年停炉小修，烟罩水冷壁管道无损伤，解决了转炉烟罩高温氧化腐蚀的问题。
附图说明
图1：药芯焊丝成形工艺示意图。
图2：喷涂层抗高温氧化性能
具体实施方式
所有实施例喷涂丝材采用粉芯丝材成型机制备：
1.选用10×0.3mm(宽度为10mm，厚度为0.3mm)的430不锈钢钢带。先将其轧成U形。取金属铬粉末900克、硼铁粉末40克、金属镍粉末50克。将所取各种粉末放入混粉机内混合10分钟，然后将混合粉末加入U形的430不锈钢钢带槽中，填充率为39％。将U形槽合口，使药粉包裹其中，再经过拉丝模逐渐减径使其直径达到3.0mm。在经过喷砂粗化后的金属基体上制备电弧喷涂涂层，喷涂电流150～180A、喷涂电压30～32V、喷涂气压0.55MP、喷涂距离150mm。喷涂层抗高温氧化性见图2、显微硬度相对耐磨性见表1。
2.选用10×0.3mm(宽度为10mm，厚度为0.3mm)的430不锈钢钢带。先将其轧成U形。取金属铬粉末850克、硼铁粉末60克、金属铝粉50克，金属镍粉末40克。将所取各种粉末放入混粉机内混合10分钟，然后将混合粉末加入U形的430不锈钢钢带槽中，填充率为42％。将U形槽合口，使药粉包裹其中，再经过拉丝模逐渐减径使其直径达到3.0mm。在经过喷砂粗化后的金属基体上制备电弧喷涂涂层，喷涂电流150～180A、喷涂电压30～32V、喷涂气压0.6MP、喷涂距离100mm。喷涂层抗高温氧化性见图
2、显微硬度相对耐磨性见表1。
3.选用10×0.3mm(宽度为10mm，厚度为0.3mm)的430不锈钢钢带。先将其轧成U形。取金属铬粉末800克、硼铁粉末80克、金属铝粉30克，金属镍粉末90克。将所取各种粉末放入混粉机内混合10分钟，然后将混合粉末加入U形的430不锈钢钢带槽中，填充率为43％。将U形槽合口，使药粉包裹其中，再经过拉丝模逐渐减径使其直径达到3.0mm。在经过喷砂粗化后的金属基体上制备电弧喷涂涂层，喷涂电流150～180A、喷涂电压30～32V、喷涂气压0.55MP、喷涂距离200mm。喷涂层抗高温氧化性见图2、显微硬度相对耐磨性见表1。
4.选用10×0.3mm(宽度为10mm，厚度为0.3mm)的430不锈钢钢带。先将其轧成U形。取金属铬粉末750克、硼铁粉末90克、金属铝粉50克，金属镍粉末110克。将所取各种粉末放入混粉机内混合10分钟，然后将混合粉末加入U形的430不锈钢钢带槽中，填充率为45％。将U形槽合口，使药粉包裹其中，再经过拉丝模逐渐减径使其直径达到3.0mm。在经过喷砂粗化后的金属基体上制备电弧喷涂涂层，喷涂电流150～180A、喷涂电压30～32V、喷涂气压0.6MP、喷涂距离200mm。喷涂层抗高温氧化性见图2、显微硬度相对耐磨性见表1。
表1所打硬度均采用HXD—1000数字式显微硬度计，载荷为100g，加载时间15s，对喷涂层取十点打硬度，最后得到该涂层的平均显微硬度值。
冲蚀实验采用试制的常温冲蚀实验机进行，每个实施例的试样尺寸为57×57×6mm，实验采用压缩空气作加速气体。喷嘴直径为10mm，喷嘴口到试样表面中心的距离为100mm。压缩空气压力为0.6MPa，流量为800～850g/min，冲蚀时间为6min。16目的棕刚玉砂为冲蚀磨料，冲蚀角度可在30°到90°间变化，涂层的冲蚀磨损性能用冲蚀率来表示。冲蚀率是指经单位磨料冲蚀后试样所损失的质量，实验时用Q235钢作为对比，对比件失重量与测量件失重量之比作为该复合涂层的相对耐磨性。相对耐冲蚀磨损性：
Figure A200710143641D00041
涂层抗高温氧化试验试样基体为Q235钢，尺寸为20mm×Φ10mm的圆柱形试样，先对试样的各个表面进行清洗和喷砂处理，然后进行喷涂，涂层厚度0.4～0.5mm。取一些坩埚在800℃退气处理后，将其和原始试件一起称重，记录该值。然后将坩埚和试件放置在锅炉内，在650℃加热400个小时，每搁一段时间将试样取出，冷却到室温之后测量记录下试样和坩锅的质量，并计算试样单位表面积的增重，质量测量采用的是北京塞多利斯仪器公司生产的BS224S电子天平，精确到0.0001g。
如表1与图1所示，所研制的电弧喷涂涂层抗高温氧化性能好，硬度高，可以满足转炉烟罩运行的工矿要求。
表1
 
涂层序号 硬度(HV0.1) 相对耐磨性(ε)
1 625.4 5.0
2 731.2 7.2
3 784.6 7.8
4 790.0 8.4
Q235 230.5 1

Claims (1)

1.一种高硬度高耐磨电弧喷涂粉芯丝材，其特征在于，所述的粉芯丝材外皮为430不锈钢带，所述的粉芯丝材药粉成分质量百分含量范围如下：
金属铬：75～90％；硼铁：4～9％；金属铝：0～5％；余量：金属镍。
CNA2007101436412A 2007-08-16 2007-08-16 一种高铬型抗高温氧化电弧喷涂粉芯丝材 Pending CN101368254A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2007101436412A CN101368254A (zh) 2007-08-16 2007-08-16 一种高铬型抗高温氧化电弧喷涂粉芯丝材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2007101436412A CN101368254A (zh) 2007-08-16 2007-08-16 一种高铬型抗高温氧化电弧喷涂粉芯丝材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101368254A true CN101368254A (zh) 2009-02-18

Family

ID=40412255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2007101436412A Pending CN101368254A (zh) 2007-08-16 2007-08-16 一种高铬型抗高温氧化电弧喷涂粉芯丝材

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101368254A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102492914A (zh) * 2011-12-15 2012-06-13 北京廊桥表面技术发展有限公司 镍铁铝复合丝及其制作方法
CN103233195A (zh) * 2013-04-25 2013-08-07 北京工业大学 一种用于电弧喷涂制备铁基耐腐蚀涂层的粉芯丝材及涂层制备方法
CN107151776A (zh) * 2016-03-01 2017-09-12 沧州华威机械制造有限公司 具有防锈、耐磨、抗划伤金属保护层的铸铁平台及其生产工艺

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102492914A (zh) * 2011-12-15 2012-06-13 北京廊桥表面技术发展有限公司 镍铁铝复合丝及其制作方法
CN102492914B (zh) * 2011-12-15 2013-10-16 北京廊桥表面技术发展有限公司 镍铁铝复合丝及其制作方法
CN103233195A (zh) * 2013-04-25 2013-08-07 北京工业大学 一种用于电弧喷涂制备铁基耐腐蚀涂层的粉芯丝材及涂层制备方法
CN107151776A (zh) * 2016-03-01 2017-09-12 沧州华威机械制造有限公司 具有防锈、耐磨、抗划伤金属保护层的铸铁平台及其生产工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101497978A (zh) 一种高铬钼合金电弧喷涂用粉芯丝材
CN110699629A (zh) 等离子喷涂耐高温冲蚀高熵非晶粉末及其涂层、涂层制备方法和应用
CN102465290B (zh) 一种具有双层金属复合管的制造方法
CN102021558B (zh) 用于循环流化床锅炉水冷壁管激光熔覆涂层的合金粉末
JP4546867B2 (ja) 耐食性と耐摩耗性に優れた水冷鋼管構造体とその製造方法
CN107052349B (zh) 一种奥氏体钢锅炉管内外壁表面改性的方法
CN110607527A (zh) 一种防腐锅炉管及其制备方法
CN112376046A (zh) 水冷壁高频熔覆涂层用自熔合金组合材料及其涂层的制备
CN101497977A (zh) 一种高铬铝型高耐磨电弧喷涂粉芯丝材
CN112593042A (zh) 氧枪喷头端面高温防护涂层及其制备方法
CN102367559A (zh) 一种碳钢容器耐热碱腐蚀的合金涂层
CN101451225A (zh) 镍基含Cr3C2的防腐耐磨电弧喷涂粉芯丝材
CN101368254A (zh) 一种高铬型抗高温氧化电弧喷涂粉芯丝材
CN104250802B (zh) 一种热轧无缝钢管张减辊激光熔覆超硬高速钢工艺方法
CN106591821A (zh) 一种加力泵蜗壳气蚀坑的冷喷涂修复方法
CN112191485A (zh) 一种用于垃圾焚烧炉受热面的现场防腐工艺方法
CN112048642A (zh) 一种抗高温氯腐蚀的耐蚀合金材料及应用方法
CN104942525B (zh) 一种超大型铜螺母再生制造技术
JP7450733B2 (ja) パイプ及びその製造方法
CN1045635C (zh) 防御液态排渣炉析铁熔蚀的金属陶瓷涂层
CN110468366A (zh) 一种用于烟气消白净化系统开放式吸收热泵的激光二次重熔非晶复合涂层及其制备方法
CN104233002A (zh) 一种用于内燃机增压器出气壳激光修复的镍基合金粉末
CN114032490B (zh) 一种aod炉汽化冷却锅炉高温防腐抗磨电弧喷涂粉芯丝材
CN109023009A (zh) 一种耐高温氧化的热喷涂合金及其制备方法和应用
CN102321886A (zh) 高耐磨喷焊拉丝机卷筒

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20090206

Address after: Guizhou province Kaili city road win

Applicant after: Guizhou Zhenbang new Mstar Technology Ltd

Address before: Beijing City, Haidian District Xueyuan Road 30 District No. 1, Fangxing building room 604

Applicant before: Beijing Suryee Surface Engineering Technology Co., Ltd.

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: GUIZHOU ZHENBANG NEW MATERIALS SCIENCE AND TECHNOL

Free format text: FORMER OWNER: BEIJING SAIYI SURFACE ENGINEERING TECHNOLOGY CO., LTD.

Effective date: 20090206

C57 Notification of unclear or unknown address
DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: He Dingxiang

Document name: Notification of Publication of the Application for Invention

C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20090218