CN110170768B - 一种镍基电弧喷涂用药芯焊丝及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种镍基电弧喷涂用药芯焊丝及制备方法,包括镍铬带外皮和被包于其内的合金粉,所述的合金粉按重量份包括:微碳铬铁粉15~20份、高碳锰铁粉4~8份、钼铁粉4~6份、镍粉45~60份、镁铝粉5~8份、还原铁粉5~8份、金红石粉2~4份、长石粉1~3、萤石粉0.2~0.4份、氟硅酸钠0.2~0.4份。优点是:镍基电弧喷涂用药芯焊丝成分合理,成本低、电弧稳定、飞溅小,该药芯焊丝通过电弧喷涂后,喷涂涂层均匀,热喷涂涂层具有较高的结合强度和耐腐蚀性。
Description
技术领域
本发明涉及一种镍基电弧喷涂用药芯焊丝及制备方法。
背景技术
腐蚀是机械设备与零件的失效的主要形式之一。金属材料在空气中都会直接或间接发生腐蚀,据统计,每年因金属材料腐蚀对国家经济造成巨大的损失,对全球造成的经济损失近万亿美元,并且腐蚀的过程中会消耗大量的资源,进而造成自然生态的破坏。石油管道长期暴露在恶劣的环境中,极易发生腐蚀,导致石油管道的泄露,后果不堪设想。热喷涂技术可以有效地提高材料表面的耐蚀性能,进而对材料表面进行保护,提高材料的寿命。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明的目的是提供一种镍基电弧喷涂用药芯焊丝及制备方法,药芯成分合理,成本低、电弧稳定性好、飞溅小、热喷涂涂层均匀。采用该药芯焊丝形成的热喷涂涂层具有较高的结合强度,且具有较高的耐腐蚀能力。
为实现上述目的,本发明通过以下技术方案实现:
一种镍基电弧喷涂用药芯焊丝,包括镍铬带外皮和被包于其内的合金粉,所述的合金粉按重量份包括:
微碳铬铁粉15~20份、高碳锰铁粉4~8份、钼铁粉4~6份、镍粉45~60份、镁铝粉5~8份、还原铁粉5~8份、金红石粉2~4份、长石粉1~3、萤石粉0.2~0.4份、氟硅酸钠0.2~ 0.4份。
所述的合金粉相对于药芯焊丝总质量的填充率为33%~35%。
所述的镍基电弧喷涂用药芯焊丝对石油管道喷涂工艺参数:电压32~35V;电流380~ 400A;喷涂距离为120mm,压缩空气压力为1.3MPa。
一种镍基电弧喷涂用药芯焊丝的制备方法,包括以下步骤:
1)将金红石粉、长石粉、萤石粉混合后升温至650~800℃,保2.5~3.53小时;
2)将还原铁粉、微碳铬铁粉、高碳锰铁粉、钼铁粉、镍粉、镁铝粉和氟硅酸钠混合后升温至200~300℃,保温1.5~2.5小时;
3)将步骤1)和步骤2)得到的两部分物料混合,升温至200~300℃,保温1.5~2.5小时,再空冷至室温,过130~140目筛后得到预处理合金粉末;
4)将镍铬带清洗后在85~90℃下烘干,轧制成U形槽,再向U形槽中加入预处理合金粉末;将U形槽合口,在药芯焊丝成型机上闭合成O形,通过连续拉拔,减径1.6~3.2mm,得到药芯焊丝。
一种镍基电弧喷涂用药芯焊丝的使用方法,包括以下步骤:
1)在电弧喷涂前对石油管道基体表面进行喷砂粗化处理;
2)在电弧喷涂过程中每次喷涂厚度不超过80μm,分多次喷涂到2mm厚。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
镍基电弧喷涂用药芯焊丝成分合理,成本低、电弧稳定、飞溅小,该药芯焊丝通过电弧喷涂后,喷涂涂层均匀,热喷涂涂层具有较高的结合强度和耐腐蚀性。
附图说明
图1是实施例1的热喷涂涂层的显微组织图。
图2是实施例2的热喷涂涂层的显微组织图。
图3是实施例3的热喷涂涂层的显微组织图。
图4是实施例4的热喷涂涂层的显微组织图。
图5是根据GB/T10125-88测定实施例1~4的盐雾增重曲线图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述,但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
实施例1
见图1、图5,镍基电弧喷涂用药芯焊丝,包括镍铬带外皮和被包于其内的合金粉,所述的合金粉按重量份包括:
微碳铬铁粉15份、高碳锰铁粉4.5份、钼铁粉6份、镍粉55份、镁铝粉7份、还原铁粉7份、金红石粉4份、长石粉1份、萤石粉0.2份、氟硅酸钠0.3份。
镍基电弧喷涂用药芯焊丝的制备方法,将金红石粉末、长石粉、萤石粉混合后升温至 800℃,保温3小时;将还原铁粉、微碳铬铁粉、高碳锰铁粉、钼铁粉、镍粉、镁铝粉和氟硅酸钠混合后升温至300℃,保温2小时,然后将两部分物料混合,升温至300℃,保温2小时,再空冷至室温,过130目筛后得到预处理合金粉末;将镍铬带清洗后在85℃下烘干,轧制成U形槽,再向U形槽中加入预处理合金粉末;将U形槽合口,在药芯焊丝成型机上闭合成O形,通过连续拉拔,减径至1.6mm,得到药芯焊丝。
药芯焊丝的合金粉相对于药芯焊丝总质量的填充率为33%。
镍基电弧喷涂用药芯焊丝对石油管道喷涂工艺参数设定为:电压32V;电流380A;喷涂距离为120mm,压缩空气压力为1.3MPa。
石油管道喷涂方法:
1)在电弧喷涂前对石油管道基体表面进行喷砂粗化处理;
2)在电弧喷涂过程中每次喷涂厚度不超过80μm,分多次喷涂到2mm厚。
实施例2
见图2、图5,镍基电弧喷涂用药芯焊丝,包括镍铬带外皮和被包于其内的合金粉,所述的合金粉按重量份包括:
微碳铬铁粉20份、高碳锰铁粉5份、钼铁粉5份、镍粉51份、镁铝粉5份、还原铁粉8份、金红石粉3份、长石粉2.2、萤石粉0.4份、氟硅酸钠0.4份。
镍基电弧喷涂用药芯焊丝的制备方法,将金红石粉末、长石粉、萤石粉混合后升温至 800℃,保温3小时;将还原铁粉、微碳铬铁粉、高碳锰铁粉、钼铁粉、镍粉、镁铝粉和氟硅酸钠混合后升温至300℃,保温2小时,然后将两部分物料混合,升温至300℃,保温2小时,再空冷至室温,过130目筛后得到预处理合金粉末;将镍铬带清洗后在90℃下烘干,轧制成U形槽,再向U形槽中加入预处理合金粉末;将U形槽合口,在药芯焊丝成型机上闭合成O形,通过连续拉拔,减径至2mm,得到药芯焊丝。
药芯焊丝的合金粉相对于药芯焊丝总质量的填充率为34%。
镍基电弧喷涂用药芯焊丝对石油管道喷涂工艺参数设定为:电压33V;电流390A;喷涂距离为120mm,压缩空气压力为1.3MPa。
石油管道喷涂方法:
1)在电弧喷涂前对石油管道基体表面进行喷砂粗化处理;
2)在电弧喷涂过程中每次喷涂厚度不超过80μm,分多次喷涂2mm厚。
实施例3
见图3、图5,镍基电弧喷涂用药芯焊丝,包括镍铬带外皮和被包于其内的合金粉,所述的合金粉按重量份包括:
微碳铬铁粉20份、高碳锰铁粉8份、钼铁粉6份、镍粉45份、镁铝粉8份、还原铁粉7份、金红石粉2.4份、长石粉3份、萤石粉0.3份、氟硅酸钠0.3份。
镍基电弧喷涂用药芯焊丝的制备方法,将金红石粉末、长石粉、萤石粉混合后升温至 800℃,保温3小时;将还原铁粉、微碳铬铁粉、高碳锰铁粉、钼铁粉、镍粉、镁铝粉和氟硅酸钠混合后升温至300℃,保温2小时,然后将两部分物料混合,升温至300℃,保温2小时,再空冷至室温,过140目筛后得到预处理合金粉末;将镍铬带清洗后在90℃下烘干,轧制成U形槽,再向U形槽中加入预处理合金粉末;将U形槽合口,在药芯焊丝成型机上闭合成O形,通过连续拉拔,减径至3.2mm,得到药芯焊丝。
药芯焊丝的合金粉相对于药芯焊丝总质量的填充率为35%。
镍基电弧喷涂用药芯焊丝对石油管道喷涂工艺参数设定为:电压35V;电流400A;喷涂距离为120mm,压缩空气压力为1.3MPa。
石油管道喷涂方法:
1)在电弧喷涂前对石油管道基体表面进行喷砂粗化处理;
2)在电弧喷涂过程中每次喷涂厚度不超过80μm,分多次喷涂2mm厚。
实施例4
见图4、图5,镍基电弧喷涂用药芯焊丝,包括镍铬带外皮和被包于其内的合金粉,所述的合金粉按重量份包括:
微碳铬铁粉16份、高碳锰铁粉4.5份、钼铁粉4.5份、镍粉60份、镁铝粉5份、还原铁粉5份、金红石粉2份、长石粉1份、萤石粉0.3份、氟硅酸钠0.2份。
镍基电弧喷涂用药芯焊丝的制备方法,将金红石粉末、长石粉、萤石粉混合后升温至 800℃,保温3小时;将还原铁粉、微碳铬铁粉、高碳锰铁粉、钼铁粉、镍粉、镁铝粉和氟硅酸钠混合后升温至300℃,保温2小时,然后将两部分物料混合,升温至300℃,保温2小时,再空冷至室温,过140目筛后得到预处理合金粉末;将镍铬带清洗后在90℃下烘干,轧制成U形槽,再向U形槽中加入预处理合金粉末;将U形槽合口,在药芯焊丝成型机上闭合成O形,通过连续拉拔,减径至2mm,得到药芯焊丝。
药芯焊丝的合金粉相对于药芯焊丝总质量的填充率为35%。
镍基电弧喷涂用药芯焊丝对石油管道喷涂工艺参数设定为:电压35V;电流400A;喷涂距离为120mm,压缩空气压力为1.3MPa。
石油管道喷涂方法:
1)在电弧喷涂前对石油管道基体表面进行喷砂粗化处理;
2)在电弧喷涂过程中每次喷涂厚度不超过80μm,分多次喷涂2mm厚。
Claims (3)
1.一种镍基电弧喷涂用药芯焊丝,其特征在于,包括镍铬带外皮和被包于其内的合金粉,所述的合金粉按重量份包括:
微碳铬铁粉15~20份、高碳锰铁粉4~8份、钼铁粉4~6份、镍粉45~60份、镁铝粉5~8份、还原铁粉5~8份、金红石粉2~4份、长石粉1~3份、萤石粉0.2~0.4份、氟硅酸钠0.2~0.4份;
所述的镍基电弧喷涂用药芯焊丝的制备方法,包括以下步骤:
1)将金红石粉、长石粉、萤石粉混合后升温至650~800℃,保持2.5~3.53小时;
2)将还原铁粉、微碳铬铁粉、高碳锰铁粉、钼铁粉、镍粉、镁铝粉和氟硅酸钠混合后升温至200~300℃,保温1.5~2.5小时;
3)将步骤1)和步骤2)得到的两部分物料混合,升温至200~300℃,保温1.5~2.5小时,再空冷至室温,过130~140目筛后得到预处理合金粉末;
4)将镍铬带清洗后在85~90℃下烘干,轧制成U形槽,再向U形槽中加入预处理合金粉末;将U形槽合口,在药芯焊丝成型机上闭合成O形,通过连续拉拔,减径1.6~3.2mm,得到药芯焊丝;
所述的镍基电弧喷涂用药芯焊丝对石油管道喷涂工艺参数:电压32~35V;电流380~400A;喷涂距离为120mm,压缩空气压力为1.3MPa。
2.根据权利要求1所述的一种镍基电弧喷涂用药芯焊丝,其特征在于,所述的合金粉相对于药芯焊丝总质量的填充率为33%~35%。
3.一种利用权利要求1或2所述的镍基电弧喷涂用药芯焊丝的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)在电弧喷涂前对石油管道基体表面进行喷砂粗化处理;
2)在电弧喷涂过程中每次喷涂厚度不超过80μm,分多次喷涂到2mm厚。
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