CN102618785A - 金属管道的Cr13合金复合涂层材料及其涂层喷涂方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属管道的涂层材料及其涂层制备方法，特别是一种Cr13合金复合涂层材料及其涂层喷涂方法。一种金属管道的Cr13合金复合涂层的材料，包括下列组分：0.08～0.75％C、12.00～14.00％Cr、≤0.60％Si、≤0.60％Mn、≤0.030％S、≤0.035％P、其余为Fe。一种金属管道的Cr13合金复合涂层的喷涂方法，包括下列步骤：1)、对金属管道表面进行处理，除去油、水、灰尘等杂质；2)、选用电弧热喷涂设备，采用Cr13合金丝、包粉丝或包芯丝作为电弧喷涂的两根熔化极，喷涂于管道表面，形成Cr13合金涂层。具有结合力高、耐磨好、防腐性能优、丝材来源广泛、成本低的优点。

Description

金属管道的Cr13合金复合涂层材料及其涂层喷涂方法

技术领域

本发明涉及一种金属管道的涂层材料及其涂层制备方法，特别是一种Cr13合金复合涂层材料及其涂层喷涂方法。

背景技术

目前金属管道的热喷涂涂层应用最为广泛的是锌(Zn)涂层，Zn涂层虽然具有较好的动态电化学保护性能，但是一方面Zn涂层的孔隙率较高，减弱其防腐性能，另一方面，在常规大气环境中，Zn涂层腐蚀产物主要由较难溶于水的氧化锌、碱式氢氧化锌和碱式碳酸盐组成，此类腐蚀产物具有一定自封闭能力而阻隔潮气等腐蚀介质的侵入，但是在氯离子含量较高的环境中，由于氯离子的侵入，Zn涂层表面较难溶于水的碳酸盐等腐蚀产物迅速被疏松、易于溶解的氯盐化合物所取代，同时腐蚀产物还会引起涂层起泡，减低涂层的附着力，导致涂层容易发生点蚀、不均匀腐蚀而缩短其防腐寿命。另外，Zn涂层与金属基体结合力较差，硬度较低，容易受到创伤而破损，大大降低其防护能力。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明提供一种金属管道的Cr13合金复合涂层材料及其涂层喷涂方法，具有结合力高、耐磨性好、防腐性能优、丝材来源广泛、成本低等优点。

一种金属管道的Cr13合金复合涂层的材料，包括下列组分：0.08～0.75％C、12.00～14.00％Cr、≤0.60％Si、≤0.60％Mn、≤0.030％S、≤0.035％P、其余为Fe。

一种金属管道的Cr13合金复合涂层的喷涂方法，包括下列步骤：1)、对金属管道表面进行处理，除去油、水、灰尘等杂质；2)、选用由大功率喷涂电源、喷涂枪、送丝机构、空压机、控制箱组成的电弧热喷涂设备，采用Cr13合金丝、包粉丝或包芯丝作为电弧喷涂的两根熔化极，喷涂于管道表面，形成Cr13合金涂层。

本发明具有下列优点：1)Cr13合金涂层成分范围宽，可以在一定范围内调整合金涂层中各元素比例，满足了Cr13合金涂层的多样性，可以适用于多种用途；2)涂层经济性好，可以利用市场现有丝材，随意搭配，喷涂Cr13合金涂层，易于实施，与Zn涂层相比较而言，Cr13合金涂层制作成本低，经济适用性好；3)涂层硬度高、与金属基体结合力好，抗划伤性能优良，耐磨耐蚀性能良好，喷涂的Cr13合金涂层耐磨耐蚀性优于纯Zn涂层。

具体实施方式

一种金属管道的Cr13合金复合涂层的材料，包括下列组分：0.08～0.75％C、12.00～14.00％Cr、≤0.60％Si、≤0.60％Mn、≤0.030％S、≤0.035％P、其余为Fe。

所述的Cr13为1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13或7Cr13。

所述的1Cr13包括下列组分：0.08％～0.15％C、≤0.60％Si、≤0.60％Mn、12.00％～14.00％Cr、≤0.030％S、≤0.035％P、其余为Fe。

所述的2Cr13包括下列组分：0.16％～0.25％C、≤0.60％Si、≤0.60％Mn、12.00％～14.00％Cr、≤0.030％S、≤0.035％P、其余为Fe。

所述的3Cr13包括下列组分：0.26％～0.35％C、≤0.60％Si、≤0.60％Mn、12.00％～14.00％Cr、≤0.030％S、≤0.035％P、其余为Fe。

所述的4Cr13包括下列组分：0.36％～0.45％C、≤0.60％Si、≤0.60％Mn、12.00％～14.00％Cr、≤0.030％S、≤0.035％P、其余为Fe。

所述的7Cr13包括下列组分：0.66％～0.75％C、≤0.60％Si、≤0.60％Mn、12.00％～14.00％Cr、≤0.030％S、≤0.035％P、其余为Fe。

本发明包括下列步骤：1)、对金属管道表面进行处理，除去油、水、灰尘等杂质；2)、选用由大功率喷涂电源、喷涂枪、送丝机构、空压机、控制箱组成的电弧热喷涂设备，采用Cr13合金丝、包粉丝或包芯丝作为电弧喷涂的两根熔化极，喷涂于管道表面，形成Cr13合金涂层。

所述形成Cr13合金涂层的单位面积上的重量为100-500g/m2，优选为200g/m2。

所述电弧热喷涂时可以采取等径等速、等径异速或等速异径的喷涂方式。

本发明也应用于管件的表面处理。

实施例1

1)、管道表面处理：热喷涂前对灰铁管道及管件表面处理，除去氧化皮、油、水、灰尘及其它任何杂质；2)、电弧喷涂Cr13合金涂层：选用由大功率喷涂电源、喷涂枪、送丝机构、空压机、控制箱组成的电弧热喷涂设备，分别将两根φ4.0mm的3Cr13合金丝作为电弧热喷涂的金属丝材，按240g/m2喷涂于管道表面，形成3Cr13合金涂层。

实施例2

1)、管道表面处理：热喷涂前对球墨铸铁管道及管件表面处理，除去氧化皮、油、水、灰尘及其它任何杂质；2)、电弧喷涂Cr13合金涂层：选用由大功率喷涂电源、喷涂枪、送丝机构、空压机、控制箱组成的电弧热喷涂设备，将一根φ3～4.0mm的1Cr13合金丝和一根φ2～3.0mm的4Cr13合金丝材作为电弧热喷涂的金属丝材，按200g/m2喷涂于管道管道，形成Cr13合金涂层。

实施例3

1)、管道表面处理：热喷涂前对钢管管道及管件表面处理，除去氧化皮、油、水、灰尘及其它任何杂质；2)、电弧喷涂Cr13合金涂层：选用由大功率喷涂电源、喷涂枪、送丝机构、空压机、控制箱组成的电弧热喷涂设备，分别将两根φ2.0～3.0mm的7Cr13包粉丝材作为电弧热喷涂的金属丝材，按150g/m2喷涂于管道表面，形成Cr13合金涂层。

实施例4

1)、管道表面处理：热喷涂前对铸铁管道及管件表面处理，除去氧化皮、油、水、灰尘及其它任何杂质；2)、电弧喷涂伪合金涂层：选用由大功率喷涂电源、喷涂枪、送丝机构、空压机、控制箱组成的电弧热喷涂设备，分别将一根φ2～4mm的7Cr13包粉丝和一根φ2～4mm的4Cr13合金丝作为电弧热喷涂的金属丝材，按400g/m2喷涂于管道表面，形成Cr13合金涂层。

所述Cr13合金涂层的材料组分为质量百分比。

Claims (8)

1.一种金属管道的Cr13合金复合涂层的材料，包括下列组分：0.08～0.75％C、12.00～14.00％Cr、≤0.60％Si、≤0.60％Mn、≤0.030％S、≤0.035％P、其余为Fe。

2.根据权利要求1所述的金属管道的Cr13合金复合涂层的材料，其特征在于：所述的Cr13为1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13或7Cr13。

3.根据权利要求2所述的金属管道的Cr13合金复合涂层的材料，其特征在于：所述的1Cr13包括下列组分：0.08％～0.15％C、≤0.60％Si、≤0.60％Mn、12.00％～14.00％Cr、≤0.030％S、≤0.035％P、其余为Fe。

4.根据权利要求2所述的金属管道的Cr13合金复合涂层的材料，其特征在于：所述的7Cr13包括下列组分：0.66％～0.75％C、≤0.60％Si、≤0.60％Mn、12.00％～14.00％Cr、≤0.030％S、≤0.035％P、其余为Fe。

5.一种金属管道的Cr13合金复合涂层的喷涂方法，其特征在于：包括下列步骤：1)、对金属管道表面进行处理，除去油、水、灰尘等杂质；2)、选用由大功率喷涂电源、喷涂枪、送丝机构、空压机、控制箱组成的电弧热喷涂设备，采用Cr13合金丝、包粉丝或包芯丝作为电弧喷涂的两根熔化极，喷涂于管道表面，形成Cr13合金涂层。

6.根据权利要求5所述的金属管道的Cr13合金复合涂层的喷涂方法，其特征在于：所述形成Cr13合金涂层的单位面积上的重量为100-500g/m2，优选为200g/m2。

7.根据权利要求6所述的金属管道的Cr13合金复合涂层的喷涂方法，其特征在于：所述形成Cr13合金涂层的单位面积上的重量为200g/m2。

8.根据权利要求5所述的金属管道的Cr13合金复合涂层的喷涂方法，其特征在于：所述电弧热喷涂时采取等径等速、等径异速或等速异径的喷涂方式。