CN106756712A - 一种金属耐磨防腐涂层及其电弧喷涂工艺 - Google Patents

一种金属耐磨防腐涂层及其电弧喷涂工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种金属耐磨防腐涂层，所述涂层是通过电弧喷涂方式将涂层丝材喷涂在基材表面，所述涂层的厚度为0.5～0.8mm，涂层丝材在基材表面喷涂结束后，再在涂层表面涂刷一层封孔剂，所述涂层由以下质量百分比的涂层丝材混合而成：20％～35％的TiAl3、10％～20％的Cr3C2、5％～15％的WC、5％～10％的V、5％～15％的Mo、2％～8％的Nb、10％～20％的Al、余量为Fe；并公开了其电弧喷涂工艺，首先是净化与喷砂粗化处理，其次是电弧喷涂耐磨防腐涂层，最后喷涂结束后，再在涂层表面使用甲基丙烯酸甲酯和固化剂对涂层表面进行涂刷封孔。本发明的耐磨防腐金属涂层，涂层与基材的结合强度达到45MPa以上，大大增加了金属涂层与基材的附着力。

Description

一种金属耐磨防腐涂层及其电弧喷涂工艺
技术领域
本发明涉及金属表面腐蚀与防护技术领域，尤其涉及一种金属耐磨防腐涂层及其电弧喷涂工艺。
背景技术
目前国内采用电弧喷涂技术在钢结构(桥梁、电视塔、输变电铁塔、地下电缆管道、低温反应化工设备)上应用比较成功，通过喷涂Zn、Al等涂层达到防腐要求，大大延长钢构件的使用寿命，例如一篇中国专利，申请号为：201110119690.9，公开了金属防腐涂层及其电弧喷涂工艺，金属防腐涂层包括锌铝合金底层、纯铝金属中层和封闭漆面层，锌铝合金底层的厚度为100μm，纯铝金属中层的厚度为80-100μm，封闭漆面层的厚度为70-90μm；所述的封闭漆为氟碳面漆。锌铝合金底层、纯铝金属中层采用二次雾化电弧喷金属的方式进行喷涂，封闭漆面层采用喷涂的方式进行涂敷。但是对特殊工况下要求高温(>100℃)环境下耐腐蚀和耐磨涂层的研究和应用依然是一个难题。在某些复杂化学反应条件，如生产钛白粉的工艺中，实际工况涉及到180-210℃高温和83-86％浓硫酸，在这样的环境下，材料为45#钢的钛白粉酸解反应器搅拌叶片使用寿命仅为3-5个月。这样造成停产维修次数多，不仅浪费大量钢材，而且严重影响企业生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供种一种金属耐磨防腐涂层及其电弧喷涂工艺，本发明的耐磨防腐金属涂层耐高温、耐腐蚀，涂层与基材的结合强度达到45MPa以上，大大增加了金属涂层与基材的附着力，本发明采用的技术方案如下：
根据本发明的一个方面，提供了一种金属耐磨防腐涂层，其特征在于：所述涂层是通过电弧喷涂方式将涂层丝材喷涂在基材表面，涂层的厚度为0.5～0.8mm，涂层丝材在基材表面喷涂结束后，再在涂层表面涂刷一层封孔剂，所述涂层由以下质量百分比的涂层丝材混合而成：20％～35％的TiAl3、10％～20％的Cr3C2、5％～15％的WC、5％～10％的V、5％～15％的Mo、2％～8％的Nb、10％～20％的Al、余量为Fe，所述封孔剂由甲基丙烯酸甲酯和固化剂组成。
优选的，所述涂层由以下质量百分比的涂层丝材混合而成：25％～30％的TiAl3、15％～18％的Cr3C2、8％～12％的WC、8％～10％的V、8％～10％的Mo、4％～6％的Nb、12％～18％的Al、余量为Fe，所述封孔剂由甲基丙烯酸甲酯和固化剂的质量百分比为1:1至3:1；所述涂层丝材中的TiAl3、Cr3C2、WC、V、Mo、Nb、Al、Fe的粒径小于50μm。
优选的，所述固化剂由质量比为1:1至1:2的十二烷基丙烯酸酯和三羟甲基丙烷二丙烯酸酯混合而成。
一种金属耐磨防腐涂层的电弧喷涂工艺，所述电弧喷涂工艺是将涂层丝材喷涂在基材表面，将涂层丝材在基材表面喷涂结束后，再在涂层表面涂刷一层封孔剂，包括以下步骤：
步骤一：净化与喷砂粗化处理，采用有机溶剂去除被涂装基材表面污渍和油渍，然后对基材表面进行喷砂粗化处理，去除基材表面的锈蚀物，并且使基材表面形成均匀凹凸不平的粗糙表面；
步骤二：电弧喷涂耐磨防腐涂层，采用直径为2mm的涂层丝材，且通过两组涂层丝材并用，分别作为直流电源的两个电极，在基材表面喷涂一层厚度为0.5～0.8mm的涂层；
步骤三：涂层封孔，喷涂结束后，再在涂层表面使用甲基丙烯酸甲酯和固化剂对涂层表面进行涂刷封孔，封孔结束后，在室温条件下放置24h，再放入50℃的炉中保温2小时，再以1℃/min速率升温至120℃保温1小时，最后随炉冷至室温取出，即可获得喷涂有耐磨防腐涂层的成品。
优选的，所述步骤一的有机溶剂为丙酮、乙醇和汽油的混合溶剂，其中丙酮体积百分比为20％～40％，乙醇体积百分比为40％～60％，余为汽油；所述的丙酮采用分析纯，所述的乙醇采用分析纯无水乙醇，所述的汽油采用97#汽油或93#汽油。
优选的，在步骤一的喷砂粗化处理中采用压力式喷砂机，压缩空气压力0.25MPa～0.35MPa，喷砂距离180mm～220mm，喷砂角度450～700，砂料选用16目至24目的SiC。
优选的，所述粗糙表面的粗糙度为6μm～10μm。
优选的，在步骤二中电弧喷涂耐磨防腐涂层中电弧喷涂的具体工艺参数为：雾化空气压力0.5MPa～0.9MPa，喷涂电流160A，喷涂电压35V，喷涂距离200mm。
优选的，所述电弧喷涂耐磨防腐涂层中电弧喷涂采用的喷枪移动速度为0.1m/s～0.15m/s，首次喷涂时，喷枪移动速度需达到0.2m/s，并且采用间歇喷涂的方式喷涂至所要求的涂层厚度。喷涂时，喷枪与基材表面呈垂直状态进行喷涂，防止出现“遮蔽效应”，使涂层结构急剧变化，影响涂层质量和涂层的沉积效率；通过控制喷枪移动速度来控制基材工件的温度，使之温度控制在200℃以内，使喷涂产生的热均匀分布在整个基材工件上，从而不产生局部过热。
优选的，所述步骤一的净化与喷砂粗化处理还包括对于被油脂浸透的多孔的被涂装基材，先加热至250℃～400℃，然后保温1小时～2小时将孔隙中的油脂加热挥发，再采用有机溶剂去除被涂装基材表面污渍和油渍。
本发明由于采用了上述技术方案，本发明具有如下显著效果：
在本发明的电弧喷涂工艺中，经过去污净化处理后基材需要达到国标GB11373的要求；喷砂粗化主要是为了去除钢材表面的锈蚀物，并且使钢材表面形成均匀凹凸不平的粗糙面，以达到涂层与基材产生良好的机械结合；在喷砂粗化处理过程中，基材工件必须保持干燥，在不良的天气条件下要采取必要的保护措施。喷砂完成后，要用干燥、清洁的压缩空气对喷砂表面进行清理，吹去附着在基材表面的灰尘。如有细小砂料嵌入在基材上，应用洁净的器具除去，喷砂结束后及时进行后续的电弧喷涂作业，工件暴露在空气中的时间尽可能缩短，喷砂与电弧喷涂间隔时间不超过1个小时。涂刷封孔剂前先清洁工件表面，以去除灰尘油污，把封孔剂按照甲基丙烯酸甲酯和固化剂相应的配比混合搅匀，消除气泡后手工涂刷。本发明的耐磨防腐金属涂层，涂层与基材的结合强度达到45MPa以上，大大增加了金属涂层与基材的附着力；可广泛用于有高温作业要求的钢结构耐磨防腐领域。
附图说明
图1是本发明的电弧喷涂涂层SEM形貌的示意图，从图中可以看出某些颗粒相以及成水泊状特征；
图2是本发明实施例1的电弧喷涂涂层表面金相组织的示意图；
图3是本发明实施例1的电弧喷涂涂层的横截面的金相组织示意图；
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
实施例1：
根据本发明的一个方面，该实施例提供了一种金属耐磨防腐涂层，所述涂层是通过电弧喷涂方式将涂层丝材喷涂在基材表面，所述涂层的厚度为0.5mm，涂层丝材在基材表面喷涂结束后，再在涂层表面涂刷一层封孔剂，所述涂层由以下质量百分比的涂层丝材混合而成：25％的TiAl3、20％的Cr3C2、15％的WC、10％的V、8％的Mo、4％的Nb、10％的Al、余量为Fe，所述封孔剂由质量比为1:1的甲基丙烯酸甲酯和固化剂混合而成，所述固化剂由质量比为1:1的十二烷基丙烯酸酯和三羟甲基丙烷二丙烯酸酯混合而成。
根据本发明的另一个方面，该实施例提供了一种金属耐磨防腐涂层的电弧喷涂工艺，包括以下步骤：
步骤一：净化与喷砂粗化处理，采用丙酮、乙醇和汽油的混合溶剂去除被涂装基材表面污渍和油渍，然后对基材表面进行喷砂粗化处理，去除基材表面的锈蚀物，并且使基材表面形成均匀凹凸不平的粗糙表面，所述粗糙表面的粗糙度为6μm；在该实施例中，其中丙酮体积百分比为20％，乙醇体积百分比为60％，余为汽油；所述的丙酮采用分析纯，所述的乙醇采用分析纯无水乙醇，所述的汽油采用97#汽油或93#汽油；所述喷砂粗化处理中采用压力式喷砂机，压缩空气压力0.25MPa，喷砂距离180mm，喷砂角度450，砂料选用16目的SiC；
步骤二：电弧喷涂耐磨防腐涂层，采用直径为2mm的涂层丝材，且通过两组涂层丝材并用，分别作为直流电源的两个电极，在基材表面喷涂一层厚度为0.5mm的涂层；在该实施例中，采用电弧喷涂耐磨防腐涂层时，电弧喷涂的具体工艺参数为：雾化空气压力0.5MPa，喷涂电流160A，喷涂电压35V，喷涂距离200mm；进行电弧喷涂时采用的喷枪移动速度为0.1m/s，首次喷涂时，喷枪移动速度需达到0.2m/s，并且采用间歇喷涂的方式喷涂至所要求的涂层厚度；
步骤三：涂层封孔，喷涂结束后，再在涂层表面使用甲基丙烯酸甲酯和固化剂对涂层表面进行涂刷封孔，封孔结束后，在室温条件下放置24h，再放入50℃的炉中保温2小时，再以1℃/min速率升温至120℃保温1小时，最后随炉冷至室温取出，即可获得喷涂有耐磨防腐涂层的成品。
在该实施例中，对于被油脂浸透的多孔的被涂装基材，在所述步骤一中进行净化与喷砂粗化处理时，先加热至250℃，然后保温2小时将孔隙中的油脂加热挥发，再采用有机溶剂去除被涂装基材表面污渍和油渍。
按照上述规范经电弧喷涂，涂层与基材的结合强度达到49MPa，涂层耐磨性好，耐冲刷性好，耐高温、耐腐蚀。
实施例2：
根据本发明的一个方面，该实施例提供了一种金属耐磨防腐涂层，所述涂层是通过电弧喷涂方式将涂层丝材喷涂在基材表面，所述涂层的厚度为0.8mm，涂层丝材在基材表面喷涂结束后，再在涂层表面涂刷一层封孔剂，所述涂层由以下质量百分比的涂层丝材混合而成：30％的TiAl3、15％的Cr3C2、15％的WC、10％的V、8％的Mo、4％的Nb、10％的Al、余量为Fe，所述封孔剂由质量比为2:1的甲基丙烯酸甲酯和固化剂混合而成，所述固化剂由质量比为1:1.5的十二烷基丙烯酸酯和三羟甲基丙烷二丙烯酸酯混合而成。
根据本发明的另一个方面，该实施例提供了一种金属耐磨防腐涂层的电弧喷涂工艺，包括以下步骤：
步骤一：净化与喷砂粗化处理，采用丙酮、乙醇和汽油的混合溶剂去除被涂装基材表面污渍和油渍，然后对基材表面进行喷砂粗化处理，去除基材表面的锈蚀物，并且使基材表面形成均匀凹凸不平的粗糙表面，所述粗糙表面的粗糙度为10μm；在该实施例中，其中丙酮体积百分比为30％，乙醇体积百分比为50％，余为汽油；所述的丙酮采用分析纯，所述的乙醇采用分析纯无水乙醇，所述的汽油采用97#汽油或93#汽油；所述喷砂粗化处理中采用压力式喷砂机，压缩空气压力0.35MPa，喷砂距离220mm，喷砂角度700，砂料选用24目SiC；
步骤二：电弧喷涂耐磨防腐涂层，采用直径为2mm的涂层丝材，且通过两组涂层丝材并用，分别作为直流电源的两个电极，在基材表面喷涂一层厚度为0.8mm的涂层；在该实施例中，采用电弧喷涂耐磨防腐涂层时，电弧喷涂的具体工艺参数为：雾化空气压力0.9MPa，喷涂电流160A，喷涂电压35V，喷涂距离200mm；进行电弧喷涂时采用的喷枪移动速度为0.15m/s，首次喷涂时，喷枪移动速度需达到0.22m/s，并且采用间歇喷涂的方式喷涂至所要求的涂层厚度；
步骤三：涂层封孔，喷涂结束后，再在涂层表面使用甲基丙烯酸甲酯和固化剂对涂层表面进行涂刷封孔，封孔结束后，在室温条件下放置24h，再放入50℃的炉中保温2小时，再以1℃/min速率升温至120℃保温1小时，最后随炉冷至室温取出，即可获得喷涂有耐磨防腐涂层的成品。
在该实施例中，对于被油脂浸透的多孔的被涂装基材，在所述步骤一中进行净化与喷砂粗化处理时，先加热至300℃，然后保温1.5小时将孔隙中的油脂加热挥发，再采用有机溶剂去除被涂装基材表面污渍和油渍。
按照上述规范经电弧喷涂，涂层与基材的结合强度达到47MPa，涂层耐磨性好，耐冲刷性好，耐高温、耐腐蚀。
实施例3：
根据本发明的一个方面，该实施例提供了一种金属耐磨防腐涂层，所述涂层是通过电弧喷涂方式将涂层丝材喷涂在基材表面，所述涂层的厚度为0.6mm，涂层丝材在基材表面喷涂结束后，再在涂层表面涂刷一层封孔剂，所述涂层由以下质量百分比的涂层丝材混合而成：35％的TiAl3、15％的Cr3C2、8％的WC、8％的V、15％的Mo、6％的Nb、12％的Al、余量为Fe，所述封孔剂由质量比为1.5:1的甲基丙烯酸甲酯和固化剂混合而成，所述固化剂由质量比为1:2的十二烷基丙烯酸酯和三羟甲基丙烷二丙烯酸酯混合而成。
根据本发明的另一个方面，该实施例提供了一种金属耐磨防腐涂层的电弧喷涂工艺，包括以下步骤：
步骤一：净化与喷砂粗化处理，采用丙酮、乙醇和汽油的混合溶剂去除被涂装基材表面污渍和油渍，然后对基材表面进行喷砂粗化处理，去除基材表面的锈蚀物，并且使基材表面形成均匀凹凸不平的粗糙表面，所述粗糙表面的粗糙度为8μm；在该实施例中，其中丙酮体积百分比为35％，乙醇体积百分比为60％，余为汽油；所述的丙酮采用分析纯，所述的乙醇采用分析纯无水乙醇，所述的汽油采用97#汽油或93#汽油；所述喷砂粗化处理中采用压力式喷砂机，压缩空气压力0.3MPa，喷砂距离200mm，喷砂角度600，砂料选用10目的SiC；
步骤二：电弧喷涂耐磨防腐涂层，采用直径为2mm的涂层丝材，且通过两组涂层丝材并用，分别作为直流电源的两个电极，在基材表面喷涂一层厚度为0.6mm的涂层；在该实施例中，采用电弧喷涂耐磨防腐涂层时，电弧喷涂的具体工艺参数为：雾化空气压力0.6MPa，喷涂电流160A，喷涂电压35V，喷涂距离200mm；进行电弧喷涂时采用的喷枪移动速度为0.13m/s，首次喷涂时，喷枪移动速度需达到0.21m/s，并且采用间歇喷涂的方式喷涂至所要求的涂层厚度；
步骤三：涂层封孔，喷涂结束后，再在涂层表面使用甲基丙烯酸甲酯和固化剂对涂层表面进行涂刷封孔，封孔结束后，在室温条件下放置24h，再放入50℃的炉中保温2小时，再以1℃/min速率升温至120℃保温1小时，最后随炉冷至室温取出，即可获得喷涂有耐磨防腐涂层的成品。
在该实施例中，对于被油脂浸透的多孔的被涂装基材，在所述步骤一中进行净化与喷砂粗化处理时，先加热至300℃，然后保温1小时将孔隙中的油脂加热挥发，再采用有机溶剂去除被涂装基材表面污渍和油渍。
按照上述规范经电弧喷涂，涂层与基材的结合强度达到45MPa，涂层耐磨性好，耐冲刷性好，耐高温、耐腐蚀。
实施例4：
根据本发明的一个方面，该实施例提供了一种金属耐磨防腐涂层，所述涂层是通过电弧喷涂方式将涂层丝材喷涂在基材表面，所述涂层的厚度为0.7mm，涂层丝材在基材表面喷涂结束后，再在涂层表面涂刷一层封孔剂，所述涂层由以下质量百分比的涂层丝材混合而成：20％的TiAl3、10％的Cr3C2、5％的WC、5％的V、5％的Mo、2％的Nb、20％的Al、余量为Fe，所述封孔剂由质量比为1:2.5的甲基丙烯酸甲酯和固化剂混合而成，所述固化剂由质量比为1:3的十二烷基丙烯酸酯和三羟甲基丙烷二丙烯酸酯混合而成。
根据本发明的另一个方面，该实施例提供了一种金属耐磨防腐涂层的电弧喷涂工艺，包括以下步骤：
步骤一：净化与喷砂粗化处理，采用丙酮、乙醇和汽油的混合溶剂去除被涂装基材表面污渍和油渍，然后对基材表面进行喷砂粗化处理，去除基材表面的锈蚀物，并且使基材表面形成均匀凹凸不平的粗糙表面，所述粗糙表面的粗糙度为9μm；在该实施例中，其中丙酮体积百分比为40％，乙醇体积百分比为55％，余为汽油；所述的丙酮采用分析纯，所述的乙醇采用分析纯无水乙醇，所述的汽油采用97#汽油或93#汽油；所述喷砂粗化处理中采用压力式喷砂机，压缩空气压力0.32MPa，喷砂距离210mm，喷砂角度550，砂料选用18目的SiC；
步骤二：电弧喷涂耐磨防腐涂层，采用直径为2mm的涂层丝材，且通过两组涂层丝材并用，分别作为直流电源的两个电极，在基材表面喷涂一层厚度为0.7mm的涂层；在该实施例中，采用电弧喷涂耐磨防腐涂层时，电弧喷涂的具体工艺参数为：雾化空气压力0.7MPa，喷涂电流160A，喷涂电压35V，喷涂距离200mm；进行电弧喷涂时采用的喷枪移动速度为0.12m/s，首次喷涂时，喷枪移动速度不超过0.25m/s，并且采用间歇喷涂的方式喷涂至所要求的涂层厚度；
步骤三：涂层封孔，喷涂结束后，再在涂层表面使用甲基丙烯酸甲酯和固化剂对涂层表面进行涂刷封孔，封孔结束后，在室温条件下放置24h，再放入50℃的炉中保温2小时，再以2℃/min速率升温至120℃保温1小时，最后随炉冷至室温取出，即可获得喷涂有耐磨防腐涂层的成品。
在该实施例中，对于被油脂浸透的多孔的被涂装基材，在所述步骤一中进行净化与喷砂粗化处理时，先加热至350℃，然后保温1小时将孔隙中的油脂加热挥发，再采用有机溶剂去除被涂装基材表面污渍和油渍。
按照上述规范经电弧喷涂，涂层与基材的结合强度达到48MPa，涂层耐磨性好，耐冲刷性好，耐高温、耐腐蚀。
实施例5：
根据本发明的一个方面，该实施例提供了一种金属耐磨防腐涂层，所述涂层是通过电弧喷涂方式将涂层丝材喷涂在基材表面，所述涂层的厚度为0.6mm，涂层丝材在基材表面喷涂结束后，再在涂层表面涂刷一层封孔剂，所述涂层由以下质量百分比的涂层丝材混合而成：28％的TiAl3、18％的Cr3C2、12％的WC、5％的V、10％的Mo、8％的Nb、18％的Al、余量为Fe，所述封孔剂由质量比为1:3的甲基丙烯酸甲酯和固化剂混合而成，所述固化剂由质量比为1:2.5的十二烷基丙烯酸酯和三羟甲基丙烷二丙烯酸酯混合而成。
根据本发明的另一个方面，该实施例提供了一种金属耐磨防腐涂层的电弧喷涂工艺，包括以下步骤：
步骤一：净化与喷砂粗化处理，采用丙酮、乙醇和汽油的混合溶剂去除被涂装基材表面污渍和油渍，然后对基材表面进行喷砂粗化处理，去除基材表面的锈蚀物，并且使基材表面形成均匀凹凸不平的粗糙表面，所述粗糙表面的粗糙度为7μm；在该实施例中，其中丙酮体积百分比为25％，乙醇体积百分比为40％，余为汽油；所述的丙酮采用分析纯，所述的乙醇采用分析纯无水乙醇，所述的汽油采用97#汽油或93#汽油；所述喷砂粗化处理中采用压力式喷砂机，压缩空气压力0.28MPa，喷砂距离190mm，喷砂角度650，砂料选用20目的SiC；
步骤二：电弧喷涂耐磨防腐涂层，采用直径为2mm的涂层丝材，且通过两组涂层丝材并用，分别作为直流电源的两个电极，在基材表面喷涂一层厚度为0.6mm的涂层；在该实施例中，采用电弧喷涂耐磨防腐涂层时，电弧喷涂的具体工艺参数为：雾化空气压力0.8MPa，喷涂电流160A，喷涂电压35V，喷涂距离200mm；进行电弧喷涂时采用的喷枪移动速度为0.13m/s，首次喷涂时，喷枪移动速度需达到0.2m/s，并且采用间歇喷涂的方式喷涂至所要求的涂层厚度；
步骤三：涂层封孔，喷涂结束后，再在涂层表面使用甲基丙烯酸甲酯和固化剂对涂层表面进行涂刷封孔，封孔结束后，在室温条件下放置24h，再放入50℃的炉中保温2小时，再以1.5℃/min速率升温至120℃保温1小时，最后随炉冷至室温取出，即可获得喷涂有耐磨防腐涂层的成品。
在该实施例中，对于被油脂浸透的多孔的被涂装基材，在所述步骤一中进行净化与喷砂粗化处理时，先加热至250℃，然后保温2小时将孔隙中的油脂加热挥发，再采用有机溶剂去除被涂装基材表面污渍和油渍。
按照上述规范经电弧喷涂，涂层与基材的结合强度达到46MPa，涂层耐磨性好，耐冲刷性好，耐高温、耐腐蚀。
实施例6：
根据本发明的一个方面，该实施例提供了一种金属耐磨防腐涂层，所述涂层是通过电弧喷涂方式将涂层丝材喷涂在基材表面，所述涂层的厚度为0.5～0.8mm，涂层丝材在基材表面喷涂结束后，再在涂层表面涂刷一层封孔剂，所述涂层由以下质量百分比的涂层丝材混合而成：30％的TiAl3、10％的Cr3C2、12％的WC、10％的V、5％的Mo、8％的Nb、10％的Al、余量为Fe，所述封孔剂由质量比为1:1的甲基丙烯酸甲酯和固化剂混合而成，所述固化剂由质量比为1:1.5的十二烷基丙烯酸酯和三羟甲基丙烷二丙烯酸酯混合而成。
根据本发明的另一个方面，该实施例提供了一种金属耐磨防腐涂层的电弧喷涂工艺，包括以下步骤：
步骤一：净化与喷砂粗化处理，采用丙酮、乙醇和汽油的混合溶剂去除被涂装基材表面污渍和油渍，然后对基材表面进行喷砂粗化处理，去除基材表面的锈蚀物，并且使基材表面形成均匀凹凸不平的粗糙表面，所述粗糙表面的粗糙度为8μm；在该实施例中，其中丙酮体积百分比为35％，乙醇体积百分比为55％，余为汽油；所述的丙酮采用分析纯，所述的乙醇采用分析纯无水乙醇，所述的汽油采用97#汽油或93#汽油；所述喷砂粗化处理中采用压力式喷砂机，压缩空气压力0.3MPa，喷砂距离200mm，喷砂角度460，砂料选用20目的SiC；
步骤二：电弧喷涂耐磨防腐涂层，采用直径为2mm的涂层丝材，且通过两组涂层丝材并用，分别作为直流电源的两个电极，在基材表面喷涂一层厚度为0.6mm的涂层；在该实施例中，采用电弧喷涂耐磨防腐涂层时，电弧喷涂的具体工艺参数为：雾化空气压力0.7MPa，喷涂电流160A，喷涂电压35V，喷涂距离200mm；进行电弧喷涂时采用的喷枪移动速度为0.12m/s，首次喷涂时，喷枪移动速度需达到0.2m/s，并且采用间歇喷涂的方式喷涂至所要求的涂层厚度；
步骤三：涂层封孔，喷涂结束后，再在涂层表面使用甲基丙烯酸甲酯和固化剂对涂层表面进行涂刷封孔，封孔结束后，在室温条件下放置24h，再放入50℃的炉中保温2小时，再以1℃/min速率升温至120℃保温1小时，最后随炉冷至室温取出，即可获得喷涂有耐磨防腐涂层的成品。
在该实施例中，对于被油脂浸透的多孔的被涂装基材，在所述步骤一中进行净化与喷砂粗化处理时，先加热至400℃，然后保温1小时将孔隙中的油脂加热挥发，再采用有机溶剂去除被涂装基材表面污渍和油渍。
按照上述规范经电弧喷涂，涂层与基材的结合强度达到47MPa，涂层耐磨性好，耐冲刷性好，耐高温、耐腐蚀。
对本发明实施例1所制备得到的金属耐磨防腐涂层进行扫描电镜分析，图1是电弧喷涂涂层SEM形貌，图1从中可以看出某些颗粒相以及成水泊状特征：颗粒相为高温下不熔化的TiAl3、Cr3C2和WC；金属粉芯材料在电弧喷涂过程中熔化，喷射到基材上，呈成水泊状，图1中显示陶瓷相能很好地与金属相熔合。图2为电弧喷涂涂层表面金相组织，采用本发明的封孔工艺可以形成透明的封孔区，图2中深色部分为涂层的孔隙，可以很好地达到封孔效果，保证喷涂涂层的防腐目的。图3为电弧喷涂涂层的横截面的金相组织，从图3可以看出涂层与基体机械咬合紧密，结合较好。同时还可对实施例2～6制备得到的金属耐磨防腐涂层进行扫描电镜分析，可得到相似的电弧喷涂涂层SEM形貌图，本发明的耐磨防腐涂层能耐高温、耐腐蚀，结合强度高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种金属耐磨防腐涂层，其特征在于：所述涂层是通过电弧喷涂方式将涂层丝材喷涂在基材表面，所述涂层的厚度为0.5～0.8mm，涂层丝材在基材表面喷涂结束后，再在涂层表面涂刷一层封孔剂，所述涂层由以下质量百分比的涂层丝材混合而成：20％～35％的TiAl3、10％～20％的Cr3C2、5％～15％的WC、5％～10％的V、5％～15％的Mo、2％～8％的Nb、10％～20％的Al、余量为Fe，所述封孔剂由甲基丙烯酸甲酯和固化剂组成。
2.根据权利要求1所述的一种金属耐磨防腐涂层，其特征在于：所述涂层由以下质量百分比的涂层丝材混合而成：25％～30％的TiAl3、15％～18％的Cr3C2、8％～12％的WC、8％～10％的V、8％～10％的Mo、4％～6％的Nb、12％～18％的Al、余量为Fe，所述封孔剂由甲基丙烯酸甲酯和固化剂的质量百分比为1:1至3:1，所述涂层丝材中的TiAl3、Cr3C2、WC、V、Mo、Nb、Al、Fe的粒径小于50μm。
3.根据权利要求1或2所述的所述的一种金属耐磨防腐涂层，其特征在于：所述固化剂由质量比为1:1至1:3的十二烷基丙烯酸酯和三羟甲基丙烷二丙烯酸酯混合而成。
4.一种根据权利要求1或2所述的金属耐磨防腐涂层的电弧喷涂工艺，所述电弧喷涂工艺是将涂层丝材喷涂在基材表面，将涂层丝材在基材表面喷涂结束后，再在涂层表面涂刷一层封孔剂，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：净化与喷砂粗化处理，采用有机溶剂去除被涂装基材表面污渍和油渍，然后对基材表面进行喷砂粗化处理，去除基材表面的锈蚀物，并且使基材表面形成均匀凹凸不平的粗糙表面；
步骤二：电弧喷涂耐磨防腐涂层，采用直径为2mm的涂层丝材，且通过两组涂层丝材并用，分别作为直流电源的两个电极，在基材表面喷涂一层厚度为0.5～0.8mm的涂层；
步骤三：涂层封孔，喷涂结束后，再在涂层表面使用甲基丙烯酸甲酯和固化剂对涂层表面进行涂刷封孔，封孔结束后，在室温条件下放置24h，再放入50℃的炉中保温2小时，再以1℃～2℃/min速率升温至120℃保温1小时，最后随炉冷至室温取出，即可获得喷涂有耐磨防腐涂层的成品。
5.根据权利要求4所述的一种金属耐磨防腐涂层的电弧喷涂工艺，其特征在于：所述步骤一的有机溶剂为丙酮、乙醇和汽油的混合溶剂，其中丙酮体积百分比为20％～40％，乙醇体积百分比为40％～60％，余为汽油；所述的丙酮采用分析纯，所述的乙醇采用分析纯无水乙醇，所述的汽油采用97#汽油或93#汽油。
6.根据权利要求4所述的一种金属耐磨防腐涂层的电弧喷涂工艺，其特征在于：在步骤一的喷砂粗化处理中采用压力式喷砂机，压缩空气压力0.25MPa～0.35MPa，喷砂距离180mm～220mm，喷砂角度45°～70°，砂料选用16目至24目的SiC。
7.根据权利要求4所述的一种金属耐磨防腐涂层的电弧喷涂工艺，其特征在于：所述粗糙表面的粗糙度为6μm～10μm。
8.根据权利要求4所述的一种金属耐磨防腐涂层的电弧喷涂工艺，其特征在于：在步骤二中电弧喷涂耐磨防腐涂层中电弧喷涂的具体工艺参数为：雾化空气压力0.5MPa～0.9MPa，喷涂电流160A，喷涂电压35V，喷涂距离200mm。
9.根据权利要求8所述的一种金属耐磨防腐涂层的电弧喷涂工艺，其特征在于：所述电弧喷涂耐磨防腐涂层中电弧喷涂采用的喷枪移动速度为0.1m/s～0.15m/s，首次喷涂时，喷枪移动速度不超过0.25m/s，并且采用间歇喷涂的方式喷涂至所要求的涂层厚度。
10.根据权利要求4所述的一种金属耐磨防腐涂层的电弧喷涂工艺，其特征在于：所述步骤一的净化与喷砂粗化处理还包括对于被油脂浸透的多孔的被涂装基材，先加热至250℃～400℃，然后保温1小时～2小时将孔隙中的油脂加热挥发，再采用有机溶剂去除被涂装基材表面污渍和油渍。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107460427A (zh) * 2017-06-20 2017-12-12 阜阳市晨曦货架展柜有限公司 一种增强镁合金表面耐蚀特性的电弧喷涂工艺
CN109468573A (zh) * 2018-12-27 2019-03-15 沈阳工业大学 一种利用电弧喷涂制备钎焊过渡层的耐磨涂层的方法
CN110684942A (zh) * 2019-11-01 2020-01-14 广西大学 一种耐磨电弧喷涂粉芯丝材及涂层制备方法
CN110699627A (zh) * 2019-11-01 2020-01-17 广西大学 一种耐腐蚀电弧喷涂粉芯丝材及涂层制备方法
CN111019477A (zh) * 2019-12-12 2020-04-17 沈阳明科控制腐蚀技术有限公司 一种耐海水防污型粉末涂料及其制备方法和应用
CN115121789A (zh) * 2022-08-03 2022-09-30 四川苏克流体控制设备有限公司 一种抗热震性高耐磨涂层材料及其制备方法
CN116511423A (zh) * 2023-04-26 2023-08-01 盐城东皇铸造有限公司 用于铸造耐磨离心缸的铸造工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080311306A1 (en) * 1997-08-22 2008-12-18 Inframat Corporation Superfine ceramic thermal spray feedstock comprising ceramic oxide grain growth inhibitor and methods of making
CN101574691A (zh) * 2009-06-02 2009-11-11 山东电力研究院 自润滑涂层电弧喷涂工艺
CN101838809A (zh) * 2009-03-18 2010-09-22 中国科学院金属研究所 一种钛合金高温防护涂层及其制备方法
CN105401116A (zh) * 2015-11-24 2016-03-16 广州有色金属研究院 一种钛合金TiAl3-Al复合涂层制备方法
CN105803378A (zh) * 2014-12-29 2016-07-27 核工业西南物理研究院 电弧喷涂铁基合金化耐低温耐磨涂层的方法及涂层

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080311306A1 (en) * 1997-08-22 2008-12-18 Inframat Corporation Superfine ceramic thermal spray feedstock comprising ceramic oxide grain growth inhibitor and methods of making
CN101838809A (zh) * 2009-03-18 2010-09-22 中国科学院金属研究所 一种钛合金高温防护涂层及其制备方法
CN101574691A (zh) * 2009-06-02 2009-11-11 山东电力研究院 自润滑涂层电弧喷涂工艺
CN105803378A (zh) * 2014-12-29 2016-07-27 核工业西南物理研究院 电弧喷涂铁基合金化耐低温耐磨涂层的方法及涂层
CN105401116A (zh) * 2015-11-24 2016-03-16 广州有色金属研究院 一种钛合金TiAl3-Al复合涂层制备方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107460427A (zh) * 2017-06-20 2017-12-12 阜阳市晨曦货架展柜有限公司 一种增强镁合金表面耐蚀特性的电弧喷涂工艺
CN107460427B (zh) * 2017-06-20 2019-05-14 阜阳市晨曦货架展柜有限公司 一种增强镁合金表面耐蚀特性的电弧喷涂工艺
CN109468573A (zh) * 2018-12-27 2019-03-15 沈阳工业大学 一种利用电弧喷涂制备钎焊过渡层的耐磨涂层的方法
CN109468573B (zh) * 2018-12-27 2020-11-10 沈阳工业大学 一种利用电弧喷涂制备钎焊过渡层的耐磨涂层的方法
CN110684942A (zh) * 2019-11-01 2020-01-14 广西大学 一种耐磨电弧喷涂粉芯丝材及涂层制备方法
CN110699627A (zh) * 2019-11-01 2020-01-17 广西大学 一种耐腐蚀电弧喷涂粉芯丝材及涂层制备方法
CN110684942B (zh) * 2019-11-01 2021-10-26 广西大学 一种耐磨电弧喷涂粉芯丝材及涂层制备方法
CN111019477A (zh) * 2019-12-12 2020-04-17 沈阳明科控制腐蚀技术有限公司 一种耐海水防污型粉末涂料及其制备方法和应用
CN115121789A (zh) * 2022-08-03 2022-09-30 四川苏克流体控制设备有限公司 一种抗热震性高耐磨涂层材料及其制备方法
CN115121789B (zh) * 2022-08-03 2023-05-09 四川苏克流体控制设备股份有限公司 一种抗热震性高耐磨涂层材料及其制备方法
CN116511423A (zh) * 2023-04-26 2023-08-01 盐城东皇铸造有限公司 用于铸造耐磨离心缸的铸造工艺

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