CN101637838B - 一种用渗透钎焊法制备碳化钨耐磨蚀复合涂层的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种渗透钎焊法制备的碳化钨耐磨蚀复合涂层的方法，属于材料加工工程中的涂层制备领域。本发明包括以下步骤：(1)、将含有碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的涂层金属粉末布用环氧树脂粘结剂黏贴在金属基体上；(2)、将BNi-2钎焊料制备成焊料金属粉末布黏贴在步骤(1)的涂层金属粉末布上；(3)、在真空炉中进行渗透钎焊，形成冶金结合的界面。该碳化钨耐磨蚀复合涂层可用于、电站、石油、航空、食品、塑料等领域机械零件的防护。
Description
技术领域
本发明涉及一种渗透钎焊法制备的碳化钨耐磨蚀复合涂层的方法，属于材料加工工程中的涂层制备领域。
背景技术
磨擦磨损与腐蚀是各种机械设备中金属工件失效的主要形式，由此导致的能源和材料消耗增加等所造成的经济损失是巨大的，故对金属磨损和耐磨耐蚀材料的研究一直受到国内外的广泛重视。
很多机械装备的部件都有防磨、抗蚀或耐高温的要求，从某种意义上讲，机械装备可靠性的高低取决于其关键部件的抗腐蚀和抗磨损程度，防腐、抗磨问题解决得如何，对机械装备的安全性、可靠性及经济效益都具有举足轻重的作用。因此，探索一种具有较好的耐磨蚀、耐高温腐蚀的涂层是保证机械装备正常运行的当务之急，也是符合21世纪绿色制造概念的前沿课题。
另外，随着我国经济的高速增长，电力需求愈来愈大，电站的耐热金属部件如燃烧器、燃气风机、热交换器、煤灰输送设备、燃烧器管道、粉磨机零件等设备的高温腐蚀和磨损问题已成为电厂关注的焦点，成为安全运行中亟待解决的一个问题。
综上所述，机械装备和电站设备中重磨蚀耐热部件，迫切需要性能良好的涂层防护，而传统的热喷涂、等离子喷涂、高速火焰喷涂、堆焊、激光处理等，只能提供单一和有限的保护，寿命有限，难以从根本上解决这一行业的难题。而本发明所涉及的渗透钎焊法制备的WC耐磨蚀复合涂层，该涂层对金属有防护作用，提高金属表面的耐腐蚀性、耐磨蚀性。适合用于制备机械装备和电站设备中重磨蚀耐热部件防护的涂层，解决一般的金属防护涂层厚度较薄、结合强度低的难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对高温重冲蚀、磨蚀零部件所急需的涂层防护所需要的渗透钎焊法制备的碳化钨耐磨蚀复合涂层的制备方法，从而解决一般的金属防护涂层厚度较薄、结合强度低的难题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用渗透钎焊法制备碳化钨耐磨蚀复合涂层的方法，包括以下步骤：
(1)、将含有碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的涂层金属粉末布用环氧树脂粘结剂黏贴在金属基体上；
(2)、将BNi-2钎焊料制备成焊料金属粉末布黏贴在步骤(1)的涂层金属粉末布上；
(3)、在真空炉中进行渗透钎焊，钎焊时加热第一阶段脱除金属布中的成型剂和粘结剂，加热第二阶段使焊料熔化后渗透到涂层布中将WC连接在一起形成涂层，焊料同时扩散进基体金属中将涂层与基体金属连接在一起，形成冶金结合的界面。
步骤(1)中碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)按各物质按重量份各占：碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。
将真空炉抽真空使真空度达到小于5Pa，然后充入小于0.05MpaAr气焊接制备涂层。
采用BNi-2钎焊料作为焊料，渗透钎焊法制备涂层，焊料从金属粉末布的上面渗透进入金属粉末布并渗透扩散进入基体金属形成冶金结合界面。
钎焊时加热第一段在300-400℃保温20min-40min，脱除金属布中的成型剂和粘结剂。
钎焊时加热第二段在1050-1170℃保温10min-20min，使焊料熔化后渗透到涂层布中最终形成涂层。
焊接加热速度为10-20℃/min，冷却速度为5-20℃/min。
本发明中金属粉末布是将选取的物质充分混合并充分搅拌，在辊压设备中辊压成型，得到金属柔性布。
步骤(1)中的碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的金属粉末布的原料配方为：
碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。它还包含有成型剂和粘结剂共6-20重量份。所述成型剂由以下重量份的物质组成：橡胶3-10份、硬脂酸0.5-3份、石蜡0.5-2份。所述粘结剂为树脂2-5重量份。
本发明与现有技术相比有如下技术优点：传统的表面涂层如预熔敷层、耐磨涂料、喷焊、堆焊、热喷涂涂层等在耐磨成效、传热和运转要求方面尚有严重不足及弊端，只能提供单一和有限的保护，而且性能寿命有限，不能从根本上解决机械装备和电站设备中重磨蚀耐热部件的高温腐蚀及磨损。比如堆焊WC、CrC时局部的高温会导致基体受热不均匀，温度场梯度大，容易引起较大焊接残余应力及变形，焊接保护层会局部开裂甚至形成贯穿裂纹，导致保护涂层脱落。而且堆焊层表面粗糙，机加工量大；喷焊镍基合金主要提高了耐腐蚀性而耐磨蚀性一般。喷焊钴基合金耐腐蚀性有限。热喷涂的涂层厚度受到一定限制(0.2-0.6mm)且喷涂高镍铬层和喷焊时涂层与基体均为机械结合，涂层致密度也有限。涂层与基体的结合强度不高(30-50MPa)易造成脱落，寿命很短，少则甚至只有3个月。
本发明方案涉及的渗透钎焊法制备的WC耐磨蚀复合涂层，该涂层对金属有防护作用，提高金属表面的耐腐蚀性、耐磨蚀性。具有设备简便、操作灵活、涂敷效率高等优点，是一种在形状复杂钢铁工件表面复合涂层新技术。可以采用钎焊的方法，无需焊剂，将复合碳化物颗粒增强的柔性材料黏贴到需要保护的基体上。当被连接的零件和钎料加热到钎料熔化，用液态钎料在母材表面润湿，铺展与母材相互熔解和扩散实现零件间的冶金连接，因此，涂层结合强度远高于机械结合的喷涂层，结合强度可达500Mpa，厚度可达3mm，寿命提高3-6倍。由于钎焊时温度均匀，涂层中应力很小，完全防止了涂层产生缺口、剥落和爆裂。涂层具有良好的热传导性和抗腐蚀、耐冲击能力。同时，经过包覆的零件可以通过热处理以恢复基底材料原有的机械性能。可适用于表面异形件的修复，尤其是处于不同位置的曲面、折面、螺旋面等。可解决机械装备和电站设备中重磨蚀耐热部件高温腐蚀及磨损问题，减少停产检修次数，提高经济效益。
具体实施方式
以下结合本发明实施例进行详细说明：
实施例1
本实施例所述的渗透钎焊法制备的碳化钨耐磨蚀复合涂层的方法：包括以下步骤：
(1)、将含有碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的涂层金属粉末布用环氧树脂粘结剂黏贴在金属基体上；
(2)、将BNi-2钎焊料制备成焊料金属粉末布黏贴在步骤(1)的涂层金属粉末布上；
(3)、在真空炉中进行渗透钎焊，钎焊时加热第一阶段脱除金属布中的成型剂和粘结剂，加热第二阶段使焊料熔化后渗透到涂层布中将碳化钨连接在一起形成涂层，焊料同时扩散进基体金属中将涂层与基体金属连接在一起，形成冶金结合的界面。
步骤(1)中碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)按各物质按重量份各占：碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。
将真空炉抽真空使真空度达到5Pa，然后充入小于0.05MpaAr气焊接制备涂层。
采用BNi-2钎焊料作为焊料，渗透钎焊法制备涂层，焊料从金属粉末布的上面渗透进入金属粉末布并渗透扩散进入基体金属形成冶金结合界面。
钎焊时加热第一段在380℃保温20min，脱除金属布中的成型剂和粘结剂。
钎焊时加热第二段在1050℃保温20min，使焊料熔化后渗透到涂层布中最终形成涂层。
焊接加热速度为10℃/min，冷却速度为5℃/min。
本发明中金属粉末布是将选取的物质充分混合并充分搅拌，在辊压设备中辊压成型，得到金属柔性布。
步骤(1)中的碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的金属粉末布的原料配方为：
碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。它还包含有成型剂和粘结剂共6-20重量份。所述成型剂由以下重量份的物质组成：橡胶3-10份、硬脂酸0.5-3份、石蜡0.5-2份。所述粘结剂为树脂2-5重量份。
实施例2
本实施例所述的渗透钎焊法制备的碳化钨耐磨蚀复合涂层的方法：包括以下步骤：
(1)、将含有碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的涂层金属粉末布用环氧树脂粘结剂黏贴在金属基体上；
(2)、将BNi-2钎焊料制备成焊料金属粉末布黏贴在步骤(1)的涂层金属粉末布上；
(3)、在真空炉中进行渗透钎焊，钎焊时加热第一阶段脱除金属布中的成型剂和粘结剂，加热第二阶段使焊料熔化后渗透到涂层布中将碳化钨连接在一起形成涂层，焊料同时扩散进基体金属中将涂层与基体金属连接在一起，形成冶金结合的界面。
步骤(1)中碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)按各物质按重量份各占：碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。
将真空炉抽真空使真空度达到10-1Pa，然后充入小于0.05MpaAr气焊接制备涂层。
采用BNi-2钎焊料作为焊料，渗透钎焊法制备涂层，焊料从金属粉末布的上面渗透进入金属粉末布并渗透扩散进入基体金属形成冶金结合界面。
钎焊时加热第一段在400℃保温20min，脱除金属布中的成型剂和粘结剂。
钎焊时加热第二段在1060℃保温19min，使焊料熔化后渗透到涂层布中最终形成涂层。
焊接加热速度为20℃/min，冷却速度为20℃/min。
本发明中金属粉末布是将选取的物质充分混合并充分搅拌，在辊压设备中辊压成型，得到金属柔性布。
步骤(1)中的碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的金属粉末布的原料配方为：
碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。它还包含有成型剂和粘结剂共6-20重量份。所述成型剂由以下重量份的物质组成：橡胶3-10份、硬脂酸0.5-3份、石蜡0.5-2份。所述粘结剂为树脂2-5重量份。
实施例3
本实施例所述的渗透钎焊法制备的碳化钨耐磨蚀复合涂层的方法：包括以下步骤：
(1)、将含有碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的涂层金属粉末布用环氧树脂粘结剂黏贴在金属基体上；
(2)、将BNi-2钎焊料制备成焊料金属粉末布黏贴在步骤(1)的涂层金属粉末布上；
(3)、在真空炉中进行渗透钎焊，钎焊时加热第一阶段脱除金属布中的成型剂和粘结剂，加热第二阶段使焊料熔化后渗透到涂层布中将碳化钨连接在一起形成涂层，焊料同时扩散进基体金属中将涂层与基体金属连接在一起，形成冶金结合的界面。
步骤(1)中碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)按各物质按重量份各占：碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。
将真空炉抽真空使真空度达到2Pa，然后充入小于0.05MpaAr气焊接制备涂层。
采用BNi-2钎焊料作为焊料，渗透钎焊法制备涂层，焊料从金属粉末布的上面渗透进入金属粉末布并渗透扩散进入基体金属形成冶金结合界面。
钎焊时加热第一段在350℃保温25min，脱除金属布中的成型剂和粘结剂。
钎焊时加热第二段在1090℃保温18min，使焊料熔化后渗透到涂层布中最终形成涂层。
焊接加热速度为20℃/min，冷却速度为10℃/min。
本发明中金属粉末布是将选取的物质充分混合并充分搅拌，在辊压设备中辊压成型，得到金属柔性布。
步骤(1)中的碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的金属粉末布的原料配方为：
碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。它还包含有成型剂和粘结剂共6-20重量份。所述成型剂由以下重量份的物质组成：橡胶3-10份、硬脂酸0.5-3份、石蜡0.5-2份。所述粘结剂为树脂2-5重量份。
实施例4
本实施例所述的渗透钎焊法制备的碳化钨耐磨蚀复合涂层的方法：包括以下步骤：
(1)、将含有碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的涂层金属粉末布用环氧树脂粘结剂黏贴在金属基体上；
(2)、将BNi-2钎焊料制备成焊料金属粉末布黏贴在步骤(1)的涂层金属粉末布上；
(3)、在真空炉中进行渗透钎焊，钎焊时加热第一阶段脱除金属布中的成型剂和粘结剂，加热第二阶段使焊料熔化后渗透到涂层布中将碳化钨连接在一起形成涂层，焊料同时扩散进基体金属中将涂层与基体金属连接在一起，形成冶金结合的界面。
步骤(1)中碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)按各物质按重量份各占：碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。
将真空炉抽真空使真空度达到1Pa，然后充入小于0.05-01MpaAr气焊接制备涂层。
采用BNi-2钎焊料作为焊料，渗透钎焊法制备涂层，焊料从金属粉末布的上面渗透进入金属粉末布并渗透扩散进入基体金属形成冶金结合界面。
钎焊时加热第一段在360℃保温25min，脱除金属布中的成型剂和粘结剂。
钎焊时加热第二段在1100℃保温18min，使焊料熔化后渗透到涂层布中最终形成涂层。
焊接加热速度为20℃/min，冷却速度为10℃/min。
本发明中金属粉末布是将选取的物质充分混合并充分搅拌，在辊压设备中辊压成型，得到金属柔性布。
步骤(1)中的碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的金属粉末布的原料配方为：
碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。它还包含有成型剂和粘结剂共6-20重量份。所述成型剂由以下重量份的物质组成：橡胶3-10份、硬脂酸0.5-3份、石蜡0.5-2份。所述粘结剂为树脂2-5重量份。
实施例5
本实施例所述的渗透钎焊法制备的碳化钨耐磨蚀复合涂层的方法：包括以下步骤：
(1)、将含有碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的涂层金属粉末布用环氧树脂粘结剂黏贴在金属基体上；
(2)、将BNi-2钎焊料制备成焊料金属粉末布黏贴在步骤(1)的涂层金属粉末布上；
(3)、在真空炉中进行渗透钎焊，钎焊时加热第一阶段脱除金属布中的成型剂和粘结剂，加热第二阶段使焊料熔化后渗透到涂层布中将碳化钨连接在一起形成涂层，焊料同时扩散进基体金属中将涂层与基体金属连接在一起，形成冶金结合的界面。
步骤(1)中碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)按各物质按重量份各占：碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。将真空炉抽真空使真空度达到10-1Pa，然后充入小于0.05MpaAr气焊接制备涂层。
采用BNi-2钎焊料作为焊料，渗透钎焊法制备涂层，焊料从金属粉末布的上面渗透进入金属粉末布并渗透扩散进入基体金属形成冶金结合界面。
钎焊时加热第一段在350℃保温25min，脱除金属布中的成型剂和粘结剂。
钎焊时加热第二段在1150℃保温14min，使焊料熔化后渗透到涂层布中最终形成涂层。
焊接加热速度为15℃/min，冷却速度为10℃/min。
本发明中金属粉末布是将选取的物质充分混合并充分搅拌，在辊压设备中辊压成型，得到金属柔性布。
步骤(1)中的碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的金属粉末布的原料配方为：
碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。它还包含有成型剂和粘结剂共6-20重量份。所述成型剂由以下重量份的物质组成：橡胶3-10份、硬脂酸0.5-3份、石蜡0.5-2份。所述粘结剂为树脂2-5重量份。
实施例6
本实施例所述的渗透钎焊法制备的碳化钨耐磨蚀复合涂层的方法：包括以下步骤：
(1)、将含有碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的涂层金属粉末布用环氧树脂粘结剂黏贴在金属基体上；
(2)、将BNi-2钎焊料制备成焊料金属粉末布黏贴在步骤(1)的涂层金属粉末布上；
(3)、在真空炉中进行渗透钎焊，钎焊时加热第一阶段脱除金属布中的成型剂和粘结剂，加热第二阶段使焊料熔化后渗透到涂层布中将碳化钨连接在一起形成涂层，焊料同时扩散进基体金属中将涂层与基体金属连接在一起，形成冶金结合的界面。
步骤(1)中碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)按各物质按重量份各占：碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。
将真空炉抽真空使真空度达到10-1Pa，然后充入小于0.05Mpa Ar气焊接制备涂层。
采用BNi-2钎焊料作为焊料，渗透钎焊法制备涂层，焊料从金属粉末布的上面渗透进入金属粉末布并渗透扩散进入基体金属形成冶金结合界面。
钎焊时加热第一段在330℃保温30min，脱除金属布中的成型剂和粘结剂。
钎焊时加热第二段在1170℃保温10min，使焊料熔化后渗透到涂层布中最终形成涂层。
焊接加热速度为20℃/min，冷却速度为10℃/min。
本发明中金属粉末布是将选取的物质充分混合并充分搅拌，在辊压设备中辊压成型，得到金属柔性布。
步骤(1)中的碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的金属粉末布的原料配方为：
碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。它还包含有成型剂和粘结剂共6-20重量份。所述成型剂由以下重量份的物质组成：橡胶3-10份、硬脂酸0.5-3份、石蜡0.5-2份。所述粘结剂为树脂2-5重量份。
实施例7
本实施例所述的渗透钎焊法制备的碳化钨耐磨蚀复合涂层的方法：包括以下步骤：
(1)、将含有碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的涂层金属粉末布用环氧树脂粘结剂黏贴在金属基体上；
(2)、将BNi-2钎焊料制备成焊料金属粉末布黏贴在步骤(1)的涂层金属粉末布上；
(3)、在真空炉中进行渗透钎焊，钎焊时加热第一阶段脱除金属布中的成型剂和粘结剂，加热第二阶段使焊料熔化后渗透到涂层布中将碳化钨连接在一起形成涂层，焊料同时扩散进基体金属中将涂层与基体金属连接在一起，形成冶金结合的界面。
步骤(1)中碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)按各物质按重量份各占：碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。
将真空炉抽真空使真空度达到10-1Pa，然后充入小于0.05MpaAr气焊接制备涂层。
采用BNi-2钎焊料作为焊料，渗透钎焊法制备涂层，焊料从金属粉末布的上面渗透进入金属粉末布并渗透扩散进入基体金属形成冶金结合界面。
钎焊时加热第一段在360℃保温30min，脱除金属布中的成型剂和粘结剂。
钎焊时加热第二段在1130℃保温16min，使焊料熔化后渗透到涂层布中最终形成涂层。
焊接加热速度为15℃/min，冷却速度为10℃/min。
本发明中金属粉末布是将选取的物质充分混合并充分搅拌，在辊压设备中辊压成型，得到金属柔性布。
步骤(1)中的碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的金属粉末布的原料配方为：
碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。它还包含有成型剂和粘结剂共6-20重量份。所述成型剂由以下重量份的物质组成：橡胶3-10份、硬脂酸0.5-3份、石蜡0.5-2份。所述粘结剂为树脂2-5重量份。
实施例8
本实施例所述的渗透钎焊法制备的碳化钨耐磨蚀复合涂层的方法：包括以下步骤：
(1)、将含有碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的涂层金属粉末布用环氧树脂粘结剂黏贴在金属基体上；
(2)、将BNi-2钎焊料制备成焊料金属粉末布黏贴在步骤(1)的涂层金属粉末布上；
(3)、在真空炉中进行渗透钎焊，钎焊时加热第一阶段脱除金属布中的成型剂和粘结剂，加热第二阶段使焊料熔化后渗透到涂层布中将碳化钨连接在一起形成涂层，焊料同时扩散进基体金属中将涂层与基体金属连接在一起，形成冶金结合的界面。
步骤(1)中碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)按各物质按重量份各占：碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。
将真空炉抽真空使真空度达到10-1Pa，然后充入小于0.05Mpa Ar气焊接制备涂层。
采用BNi-2钎焊料作为焊料，渗透钎焊法制备涂层，焊料从金属粉末布的上面渗透进入金属粉末布并渗透扩散进入基体金属形成冶金结合界面。
钎焊时加热第一段在350℃保温30min，脱除金属布中的成型剂和粘结剂。
钎焊时加热第二段在1160℃保温10min，使焊料熔化后渗透到涂层布中最终形成涂层。
焊接加热速度为20℃/min，冷却速度为10℃/min。
本发明中金属粉末布是将选取的物质充分混合并充分搅拌，在辊压设备中辊压成型，得到金属柔性布。
步骤(1)中的碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的金属粉末布的原料配方为：
碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。它还包含有成型剂和粘结剂共6-20重量份。所述成型剂由以下重量份的物质组成：橡胶3-10份、硬脂酸0.5-3份、石蜡0.5-2份。所述粘结剂为树脂2-5重量份。
实施例9
本实施例所述的渗透钎焊法制备的碳化钨耐磨蚀复合涂层的方法：包括以下步骤：
(1)、将含有碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的涂层金属粉末布用环氧树脂粘结剂黏贴在金属基体上；
(2)、将BNi-2钎焊料制备成焊料金属粉末布黏贴在步骤(1)的涂层金属粉末布上；
(3)、在真空炉中进行渗透钎焊，钎焊时加热第一阶段脱除金属布中的成型剂和粘结剂，加热第二阶段使焊料熔化后渗透到涂层布中将碳化钨连接在一起形成涂层，焊料同时扩散进基体金属中将涂层与基体金属连接在一起，形成冶金结合的界面。
步骤(1)中碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)按各物质按重量份各占：碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。
将真空炉抽真空使真空度达到10-1Pa，然后充入小于0.05MpaAr气焊接制备涂层。
采用BNi-2钎焊料作为焊料，渗透钎焊法制备涂层，焊料从金属粉末布的上面渗透进入金属粉末布并渗透扩散进入基体金属形成冶金结合界面。
钎焊时加热第一段在350℃保温25min，脱除金属布中的成型剂和粘结剂。
钎焊时加热第二段在1120℃保温15min，使焊料熔化后渗透到涂层布中最终形成涂层。
焊接加热速度为20℃/min，冷却速度为10℃/min。
本发明中金属粉末布是将选取的物质充分混合并充分搅拌，在辊压设备中辊压成型，得到金属柔性布。
步骤(1)中的碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的金属粉末布的原料配方为：
碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。它还包含有成型剂和粘结剂共6-20重量份。所述成型剂由以下重量份的物质组成：橡胶3-10份、硬脂酸0.5-3份、石蜡0.5-2份。所述粘结剂为树脂2-5重量份。
实施例10
本实施例所述的渗透钎焊法制备的碳化钨耐磨蚀复合涂层的方法：包括以下步骤：
(1)、将含有碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的涂层金属粉末布用环氧树脂粘结剂黏贴在金属基体上；
(2)、将BNi-2钎焊料制备成焊料金属粉末布黏贴在步骤(1)的涂层金属粉末布上；
(3)、在真空炉中进行渗透钎焊，钎焊时加热第一阶段脱除金属布中的成型剂和粘结剂，加热第二阶段使焊料熔化后渗透到涂层布中将碳化钨连接在一起形成涂层，焊料同时扩散进基体金属中将涂层与基体金属连接在一起，形成冶金结合的界面。
步骤(1)中碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)按各物质按重量份各占：碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。
将真空炉抽真空使真空度达到10-1Pa，然后充入小于0.05Mpa Ar气焊接制备涂层。
采用BNi-2钎焊料作为焊料，渗透钎焊法制备涂层，焊料从金属粉末布的上面渗透进入金属粉末布并渗透扩散进入基体金属形成冶金结合界面。
钎焊时加热第一段在350℃保温40min，脱除金属布中的成型剂和粘结剂。
钎焊时加热第二段在1140℃保温15min，使焊料熔化后渗透到涂层布中最终形成涂层。
焊接加热速度为20℃/min，冷却速度为10℃/min。
本发明中金属粉末布是将选取的物质充分混合并充分搅拌，在辊压设备中辊压成型，得到金属柔性布。
步骤(1)中的碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的金属粉末布的原料配方为：
碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份。它还包含有成型剂和粘结剂共6-20重量份。所述成型剂由以下重量份的物质组成：橡胶3-10份、硬脂酸0.5-3份、石蜡0.5-2份。所述粘结剂为树脂2-5重量份。
Claims (3)
1.一种用渗透钎焊法制备碳化钨耐磨蚀复合涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、将含有碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)混合粉的涂层金属粉末布用环氧树脂粘结剂黏贴在金属基体上；
(2)、将BNi-2钎焊料制备成焊料金属粉末布黏贴在步骤(1)的涂层金属粉末布上；
(3)、在真空炉中进行渗透钎焊，钎焊时加热第一阶段脱除焊料金属粉末布中的成型剂和粘结剂，加热第二阶段使焊料熔化后渗透到涂层金属粉末布中将碳化钨连接在一起形成涂层，焊料同时扩散进基体金属中将涂层与基体金属连接在一起，形成冶金结合的界面；
步骤(1)中碳化钨-钴(WC-Co)、镍(Ni)、铬(Cr)按各物质按重量份各占：碳化钨-钴(WC-Co)40-50份、镍(Ni)20-25份、铬(Cr)20-25份；
钎焊时加热第一阶段在300-400℃保温20min-40min，脱除焊料金属粉末布中的成型剂和粘结剂；
钎焊时加热第二阶段在1050-1170℃保温10min-20min，使焊料熔化后渗透到涂层金属粉末布中最终形成涂层；
焊接加热速度为10-20℃/min，冷却速度为5-20℃/min。
2.根据权利要求1所述的渗透钎焊法制备的碳化钨耐磨蚀复合涂层的方法，其特征在于：将真空炉抽真空使真空度达到小于5Pa，然后充入小于0.05Mpa Ar气焊接制备涂层。
3.根据权利要求1所述的渗透钎焊法制备的碳化钨复合涂层的方法，其特征在于：采用BNi-2钎焊料作为焊料，渗透钎焊法制备涂层，焊料从焊料金属粉末布的上面渗透进入涂层金属粉末布并渗透扩散进入基体金属形成冶金结合界面。
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Granted publication date: 20111019 Pledgee: CITIC Bank Nanchang branch of Limited by Share Ltd. Pledgor: JIANGXI HENGDA HI-TECH CO.,LTD. Registration number: Y2021980007077 |
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