CN106939400B - 一种用于提高输电线路悬垂金具耐磨性的热喷涂方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于提高输电线路悬垂金具耐磨性的热喷涂方法，包括以下步骤：(1)表面粗化处理，清除表面杂物，晾干，预热至320‑350℃；(2)进行热喷涂，喷涂丝材料的化学成分为：C 0.2‑0.4％、Mn 2.5‑4.5％、Cr 0.8‑1.5％、Mo 0.3‑0.7％、W 5.6‑7.3％、Si 0.1‑0.35％、Y 0.3‑0.48％、B 0.12‑0.32％、S≤0.03％、P≤0.04％、余量为Fe；喷涂距离为150‑200cm，厚度为1.2‑1.4mm；(3)冷却至室温，放置24‑30h，放入300‑400℃的热处理炉中，以7‑10℃/min的速度升温至1040‑1060℃，保温后淬火至室温，于热处理炉中以15‑20℃/min的速度升温至350‑360℃，保温，空冷至室温；(4)打磨处理；本发明喷涂涂层结合强度高，涂层致密均匀，具有很高的耐磨性和硬度，可有效提高悬垂金具的耐磨性，延长了悬垂金具的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电力金具领域，具体涉及一种用于提高输电线路悬垂金具耐磨性的热喷涂方法。
背景技术
输电电路悬垂金具长期处于户外，由于恶劣的环境侵袭，对其使用寿命影响甚为严重。其中，其耐磨性的提高一直以来都得到各方重视，因此，利用一些简单表面处理技术改善其耐磨性能，提高其使用寿命成为了一种相当有必要的举措。热喷涂技术是一种应用较为普遍且操作简单的表面处理技术，其主要是指将熔融状态的喷涂材料，通过高速气流使其雾化喷射到零件表面上，形成喷涂层的一种金属表面加工方法。目前使用的热喷涂方法有：火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂及爆炸喷涂等，一些先进的喷涂技术如激光喷涂、冷空气动力喷涂、反应火焰喷涂等也在逐步研究和应用。
热喷涂技术自1910年发明以来，在各种应用领域已得到广泛推崇。其涂层形成的大致过程是：涂层材料经加热熔化和加速、撞击基体，冷却凝固，形成涂层。其中涂层材料的加热、加速和凝固过程是三个最主要的方面。涂层主要是由大小不一的扁平颗粒、未熔化的球形颗粒、夹杂和孔隙组成。热喷涂工艺流程包括基体表面预处理、热喷涂、后处理、精加工等过程。经过热喷涂处理后可以改变原材料的表面原貌，对提高材料的耐磨性以及抗腐蚀性有显著影响，为一些长期用于室外的材料提高其使用寿命奠定了基础。
发明内容
本发明提供了一种用于提高输电线路悬垂金具耐磨性的热喷涂方法，喷涂涂层结合强度高，涂层致密均匀，具有很高的耐磨性和硬度，可有效提高悬垂金具的耐磨性，延长了悬垂金具的使用寿命。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种用于提高输电线路悬垂金具耐磨性的热喷涂方法，包括以下步骤：
(1)对悬垂金具进行表面粗化处理，清除表面杂物，晾干；将悬垂金具表面预热至320-350℃；
(2)对经预热后的悬垂金具进行热喷涂，喷涂丝材料的化学成分为：C 0.2-0.4％、Mn 2.5-4.5％、Cr 0.8-1.5％、Mo 0.3-0.7％、W 5.6-7.3％、Si 0.1-0.35％、Y 0.3-0.48％、B 0.12-0.32％、S≤0.03％、P ≤0.04％、余量为Fe；喷涂距离为150-200cm，喷涂厚度为1.2-1.4mm；
(3)将喷涂后的悬垂金具自然冷却至室温，放置24-30h后，将其放入300-400℃的热处理炉中，再以7-10℃/min的速度升温至1040-1060℃，保温2.5-3.5h后淬火至室温，再于热处理炉中以15-20℃/min的速度升温至350-360℃，保温2-3h，再空冷至室温；
(4)将经步骤(4)处理后的悬垂金具进行打磨处理。
优选地，所述步骤(1)中悬垂金具经表面粗化处理后的表面粗糙度Ra为100-300μm。
优选地，所述步骤(1)的预热方式为外热方式。
优选地，所述步骤(2)中喷涂丝材料的化学成分为：C 0.3％、Mn 4％、Cr 1.1％、Mo0.4％、W 6.8％、Si 0.25％、Y 0.42％、B 0.22％、S≤0.03％、P≤0.04％、余量为Fe。
优选地，所述步骤(2)中喷涂时送丝速度为12-15mm/s，压缩空气喷射速度为4-5m/s。
优选地，所述步骤(3)中的淬火方式为水冷。
本发明的有益的效果是：通过本发明喷涂方法对悬垂金具喷涂耐磨涂层，所得涂层均匀致密，结合强度高，喷涂丝材料的化学成分配置合理，其中锰与碳形成合金碳化物，并可细化晶相组织，可提高涂层的耐磨性，加入的较多量的钨，与碳形成碳化钨，在合适量铬、硅、硼、钇的协同作用下，使涂层在具有高耐磨性的同时具有高硬度。
本发明对热喷涂后的悬垂金具先进行固溶化处理，再进行退火处理，结合涂层中的合金元素合理设置升温速度以及保温时间，可有效提高涂层的耐磨性、硬度以及耐腐蚀性。本发明中涂层强度可达到65Mpa，硬度在HRC58以上，空隙率在1％以下。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种用于提高输电线路悬垂金具耐磨性的热喷涂方法，包括以下步骤：
(1)对悬垂金具进行表面粗化处理，使表面粗糙度Ra为100-300μm；清除表面杂物，晾干；采用外热方式将悬垂金具表面预热至320-350℃；
(2)对经预热后的悬垂金具进行热喷涂，喷涂丝材料的化学成分为：C 0.3％、Mn4％、Cr 1.1％、Mo 0.4％、W 6.8％、Si 0.25％、Y 0.42％、B 0.22％、S≤0.03％、P≤0.04％、余量为Fe；喷涂距离为160cm，喷涂厚度为1.2-1.4mm，送丝速度为14mm/s，压缩空气喷射速度为5m/s；
(3)将喷涂后的悬垂金具自然冷却至室温，放置28h后，将其放入350-280℃的热处理炉中，再以7-10℃/min的速度升温至1040-1060℃，保温3h后水冷淬火至室温，再于热处理炉中以15-20℃/min的速度升温至350-360℃，保温2h，再空冷至室温；
(4)将经步骤(4)处理后的悬垂金具进行打磨处理。
实施例2：
一种用于提高输电线路悬垂金具耐磨性的热喷涂方法，包括以下步骤：
(1)对悬垂金具进行表面粗化处理，使表面粗糙度Ra为100-300μm；清除表面杂物，晾干；采用外热方式将悬垂金具表面预热至320-350℃；
(2)对经预热后的悬垂金具进行热喷涂，喷涂丝材料的化学成分为：C 0.4％、Mn2.5％、Cr 1.3％、Mo 0.6％、W 7.3％、Si 0.25％、Y 0.48％、B 0.12％、S≤0.03％、P≤0.04％、余量为Fe；喷涂距离为200cm，喷涂厚度为1.2-1.4mm，送丝速度为15mm/s，压缩空气喷射速度为5m/s；
(3)将喷涂后的悬垂金具自然冷却至室温，放置26h后，将其放入300-350℃的热处理炉中，再以7-10℃/min的速度升温至1040-1060℃，保温3.5h后水冷淬火至室温，再于热处理炉中以15-20℃/min的速度升温至350-360℃，保温3h，再空冷至室温；
(4)将经步骤(4)处理后的悬垂金具进行打磨处理。
实施例3：
一种用于提高输电线路悬垂金具耐磨性的热喷涂方法，包括以下步骤：
(1)对悬垂金具进行表面粗化处理，使表面粗糙度Ra为100-300μm；清除表面杂物，晾干；采用外热方式将悬垂金具表面预热至320-350℃；
(2)对经预热后的悬垂金具进行热喷涂，喷涂丝材料的化学成分为：C 0.25％、Mn4.5％、Cr 1.5％、Mo 0.7％、W 6.5％、Si 0.1％、Y 0.3％、B 0.28％、S≤0.03％、P≤0.04％、余量为Fe；喷涂距离为180cm，喷涂厚度为1.2-1.4mm，送丝速度为13mm/s，压缩空气喷射速度为4m/s；
(3)将喷涂后的悬垂金具自然冷却至室温，放置30h后，将其放入350-400℃的热处理炉中，再以7-10℃/min的速度升温至1040-1060℃，保温3h后水冷淬火至室温，再于热处理炉中以15-20℃/min的速度升温至350-360℃，保温3h，再空冷至室温；
(4)将经步骤(4)处理后的悬垂金具进行打磨处理。
实施例4：
一种用于提高输电线路悬垂金具耐磨性的热喷涂方法，包括以下步骤：
(1)对悬垂金具进行表面粗化处理，使表面粗糙度Ra为100-300μm；清除表面杂物，晾干；采用外热方式将悬垂金具表面预热至320-350℃；
(2)对经预热后的悬垂金具进行热喷涂，喷涂丝材料的化学成分为：C 0.2％、Mn3.2％、Cr 0.8％、Mo 0.3％、W 5.6％、Si 0.35％、Y 0.4％、B 0.32％、S≤0.03％、P≤0.04％、余量为Fe；喷涂距离为150cm，喷涂厚度为1.2-1.4mm，送丝速度为12mm/s，压缩空气喷射速度为4m/s；
(3)将喷涂后的悬垂金具自然冷却至室温，放置24h后，将其放入320-360℃的热处理炉中，再以7-10℃/min的速度升温至1040-1060℃，保温2.5h后水冷淬火至室温，再于热处理炉中以15-20℃/min的速度升温至350-360℃，保温2h，再空冷至室温；
(4)将经步骤(4)处理后的悬垂金具进行打磨处理。
实施例5：
一种用于提高输电线路悬垂金具耐磨性的热喷涂方法，包括以下步骤：
(1)对悬垂金具进行表面粗化处理，使表面粗糙度Ra为100-300μm；清除表面杂物，晾干；采用外热方式将悬垂金具表面预热至320-350℃；
(2)对经预热后的悬垂金具进行热喷涂，喷涂丝材料的化学成分为：C 0.2％、Mn2.5％、Cr 0.9％、Mo 0.55％、W 6.1％、Si 0.25％、Y 0.38％、B 0.18％、S≤0.03％、P≤0.04％、余量为Fe；喷涂距离为150cm，喷涂厚度为1.2-1.4mm，送丝速度为15mm/s，压缩空气喷射速度为5m/s；
(3)将喷涂后的悬垂金具自然冷却至室温，放置24h后，将其放入350-400℃的热处理炉中，再以7-10℃/min的速度升温至1040-1060℃，保温3.5h后水冷淬火至室温，再于热处理炉中以15-20℃/min的速度升温至350-360℃，保温2.5h，再空冷至室温；
(4)将经步骤(4)处理后的悬垂金具进行打磨处理。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种用于提高输电线路悬垂金具耐磨性的热喷涂方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对悬垂金具进行表面粗化处理，清除表面杂物，晾干；将悬垂金具表面预热至320-350℃；
(2)对经预热后的悬垂金具进行热喷涂，喷涂丝材料的化学成分为：C 0.2-0.4％、Mn2.5-4.5％、Cr 0.8-1.5％、Mo 0.3-0.7％、W 5.6-7.3％、Si 0.1-0.35％、Y 0.3-0.48％、B0.12-0.32％、S≤0.03％、P≤0.04％、余量为Fe；喷涂距离为150-200cm，喷涂厚度为1.2-1.4mm，送丝速度为12-15mm/s，压缩空气喷射速度为4-5m/s；
(3)将喷涂后的悬垂金具自然冷却至室温，放置24-30h后，将其放入300-400℃的热处理炉中，再以7-10℃/min的速度升温至1040-1060℃，保温2.5-3.5h后淬火至室温，再于热处理炉中以15-20℃/min的速度升温至350-360℃，保温2-3h，再空冷至室温；
(4)将经步骤(4)处理后的悬垂金具进行打磨处理。
2.根据权利要求1所述的用于提高输电线路悬垂金具耐磨性的热喷涂方法，其特征在于，所述步骤(1)中悬垂金具经表面粗化处理后的表面粗糙度Ra为100-300μm。
3.根据权利要求1所述的用于提高输电线路悬垂金具耐磨性的热喷涂方法，其特征在于，所述步骤(1)的预热方式为外热方式。
4.根据权利要求1所述的用于提高输电线路悬垂金具耐磨性的热喷涂方法，其特征在于，所述步骤(2)中喷涂丝材料的化学成分为：C 0.3％、Mn 4％、Cr 1.1％、Mo 0.4％、W6.8％、Si 0.25％、Y 0.42％、B 0.22％、S≤0.03％、P≤0.04％、余量为Fe。
5.根据权利要求1所述的用于提高输电线路悬垂金具耐磨性的热喷涂方法，其特征在于，所述步骤(3)中的淬火方式为水冷。
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