CN113774377B - 一种提高截齿耐磨性能的等离子熔覆焊涂层配方及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明一种提高截齿耐磨性能的等离子熔覆焊涂层配方，包括粉末状的Al2O3、MoSi2和Mo，各组分按25~35份：25~35份：30~50份的比例混合；该等离子熔覆焊涂层工艺，包括以下步骤：S1、将不锈钢基体表面清理干净并放入熔池中；S2、采用混粉机将粉末按比例混合；S3、采用等离子熔覆焊将将混合粉末熔化后，以熔覆速率225~245mm/min使熔融的粉末在熔池中冷却凝固在基体表面形成涂层。本发明通过优化等离子熔覆焊涂层粉末配比与喷涂工艺，提高Al2O3、MoSi2等陶瓷相弥散分布的均匀性，获得的涂层同时具备高硬度和高韧性，保证了结合强度与抗冲击能力，适合用于工程机械的截齿中。
Description
技术领域
本发明属于材料表面改性技术领域，涉及一种提高陶瓷或金属耐磨性能涂层配方及工艺，特别涉及一种能提高截齿耐磨性能的等离子熔覆焊涂层配方及工艺。
背景技术
地质岩层根据其硬度指标可分为低硬度岩层、硬岩和高硬度岩层。在高硬度岩层上进行隧道、桥梁、地铁等施工作业时，通常需要通过大型旋挖钻机、盾构机等将岩层打穿。这些机械通过旋转的工作头破坏岩层。工作头的核心部分为截齿，截齿由硬质合金焊接在合金钢齿体上制备而成。随着现代工业的发展，截齿产品面临的服役条件越来越苛刻，因此对其质量提出了更高的要求。截齿长期在高温、高压、高速和有腐蚀介质的条件下工作，零件表面常常会发生磨损、疲劳裂纹、高温氧化和腐蚀等损坏表面质量现象的发生，其中几乎各种的机械都存在较为严峻的磨损形式，磨损对截齿的损害尤为普遍，特别是在矿山机械、工程机械、建筑机械、冶金机械等领域尤为突出。截齿的磨损一方面会造成材料的大量消耗和能源的严重浪费，另一方面由磨损需要更换和修理，停工所造成的人力和物力的消耗以及生产率的降低大大增加了工业生产的损失。因此，强化截齿表面作为防止机械工件极限破坏和早期失效的有效措施，在减少工件损害和提高生产效率发挥着重要的作用。
陶瓷强化金属基复合材料近年来越来越被广泛的研究和使用，陶瓷材料硬度高而脆性较大，耐磨性好而抗热疲劳性能差，把硬度较高的陶瓷相和韧性较好的金属基体材料混合在一起制成复合材料，使硬质合金相作为承载相，陶瓷颗粒对基体的束缚作用阻止金属及其合金基体的屈服，而金属及其合金基体能够为增强相传递外加载荷，提高材料初性便于加工。通过表面技术在机件表面制备陶瓷强化金属基复合涂层,提高材料的表面硬度、耐磨性、耐高温等性能,在军工、机械加工、矿山机械、航空航天等领域得到广泛的应用。
等离子熔覆技术是在等离子堆焊、喷焊和激光溶覆技术后发展起来的，现已成为一种很有发展潜力的金属表面改性新技术，利用等离子弧为热源,将通过送粉装置引入的合金粉末或事先加入粘结剂的预置粉末，与金属基体的表层同时熔化，同时熔覆过程氩气、氦气等惰性气体的通入，不仅可以使熔融的粉末颗粒获得一定以一定的动能去撞击基体表面,使熔融的粉末颗粒与基体表面发生强烈的冲撞，同时氩气等惰性气体可防止处于飞行中熔融的颗粒产生氧化现象，对熔覆过程起到保护作用。最后熔融状态的粒子在熔池中冷却凝固沉积在基体表面形成涂层。熔覆技术以高能弧束为热源，采用预制涂粉或者同步送粉方式将合金粉末及陶瓷粉末在工件表面迅速加热,这些处于熔化或者半熔化状态下的粉末与基体在熔池中发生反应，在表面张力和弧束吹力的作用下，在基体表面匀速铺展开来,反应中产生的熔渣和CO2等气体跑到表面或者逃离熔池，随着弧束的移动，在空气和基体的冷却下，在基体表面快速凝固结晶形成与基体程冶金结合，并具有耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等优异性能的表面熔覆层。
利用等离子熔覆技术制备陶瓷相增强金属基复合涂层可有效的提高工件表面的硬度、耐磨性、耐蚀性、抗氧化性等性能。通过陶瓷粉与金属粉配比的调控，结合激光熔覆技术可制备了具有不同性能优势的涂层。一般来说，陶瓷粉含量的增加有利于提高涂层的硬度，而金属粉末含量的增加有利于提升涂层的韧性。涂层硬度增加，耐磨性能相对于基体可提高8~15倍。然而，在金属基陶瓷复合涂层中，陶瓷相的含量、形态及其涂层中的分布因素对涂层性能有着重要的影响，陶瓷相的增加往往会产生与基体界面反应、增强体不均匀等缺点，且容易导致涂层中裂纹、气孔的产生。因此，对等离子熔覆焊工艺、涂层成分配比等仍需要通过进一步研究来有效地改变涂层组织，减少涂层中缺陷的产生。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种可大幅提高截齿表面硬度以及耐磨性能的等离子熔覆焊涂层配方及工艺，以克服现有截齿表面硬度与耐磨性能之不足。
本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种提高截齿耐磨性能的等离子熔覆焊涂层配方，包括粉末状的Al2O3、MoSi2和Mo，所述Al2O3、MoSi2和Mo按25~35份：25~35份：30~50份的比例混合。
本发明的进一步技术方案是：所述Al2O3、MoSi2和Mo粉末按30份：30份：40份的比例混合。
本发明的进一步技术方案是：所述Al2O3、MoSi2和Mo粉末按25份：25份：50份的比例混合。
本发明的进一步技术方案是：所述Al2O3、MoSi2和Mo粉末按35份：35份：30份的比例混合。
本发明提供的另一技术方案是：一种提高截齿耐磨性能的等离子熔覆焊涂层工艺，包括以下步骤：
S1、将42CrMo不锈钢基体表面清理干净并放入熔池中；
S2、采用混粉机将粉末按比例混合；
S3、采用等离子熔覆焊将将步骤S2所得混合粉末熔化后，以熔覆速率225~245mm/min使熔融状态的混合粉末粒子在熔池中冷却凝固沉积在42CrMo不锈钢基体表面形成涂层。
本发明的进一步技术方案是：在步骤S2中，采用混粉机将粉末混合时间为1.5~2.5小时。
本发明的进一步技术方案是：在步骤S3中，等离子熔覆焊的电压为25~35V，等离子熔覆焊的电流为75~95A。
本发明的进一步技术方案是：在步骤S3中，在熔融状态的混合粉末粒子熔覆在42CrMo不锈钢基体表面时，向熔池中通入惰性气体，惰性气体的气流速率2~3L/min；所述惰性气体是氩气、氮气或氦气。
本发明一种提高截齿耐磨性能的等离子熔覆焊涂层配方及工艺由于采用上述方案，具有如下有益效果：
本发明通过优化等离子熔覆焊涂层粉末配比与喷涂工艺，提高Al2O3、MoSi2等陶瓷相弥散分布的均匀性，采用本发明的等离子熔覆焊涂层配方及工艺加工的截齿试样，通过洛氏硬度计测得的室温硬度为37HRC，经摩擦磨损试验仪以直接为5mm的GCr15球为摩擦副，载荷为40N，室温下实验时间60min的条件下，测得试样的干摩擦系数为1.3，磨损率为11.7×10-5 mm3 /(N·m)。与基体材料42CrMo不锈钢相比，等离子熔覆焊涂层硬度≥50 HRC，使截齿表面硬度提升81%，耐磨性能提高了6.4倍；同时，高韧性Mo相起到桥连作用，并使得涂层与基体达到冶金结合。
综上所述，本发明具有工艺简单、操作方便的有点，采用本发明的配方和工艺获得的熔覆涂层同时具备高硬度以及高韧性的性能，使截齿具有较高的耐磨性的同时，还保证了截齿的结合强度与抗冲击能力，适合用于工程机械的截齿中。
下面结合实施例对本发明一种提高截齿耐磨性能的等离子熔覆焊涂层配方及工艺作进一步的说明。
具体实施方式
实施例一：
一种提高截齿耐磨性能的等离子熔覆焊涂层配方，包括粉末状的Al2O3、MoSi2和Mo，所述Al2O3、MoSi2和Mo按25~35份：25~35份：30~50份的比例混合。
另外，本实施例还公开一种提高截齿耐磨性能的等离子熔覆焊涂层工艺，包括以下步骤：
S1、将42CrMo不锈钢基体表面清理干净并放入熔池中；
S2、采用混粉机将粉末按比例混合，混合时间为1.5~2.5小时，以确保成分的均匀；
S3、采用等离子熔覆焊将将步骤S2所得混合粉末熔化后，以熔覆速率225~245mm/min使熔融状态的混合粉末粒子在熔池中冷却凝固沉积在42CrMo不锈钢基体表面形成涂层。在本步骤中，等离子熔覆焊的电压电流参数设置如下：等离子熔覆焊的电压为25~35V，等离子熔覆焊的电流为75~95A。
另外，步骤S3中，在熔融状态的混合粉末粒子熔覆在42CrMo不锈钢基体表面时，向熔池中通入惰性气体，惰性气体的气流速率2~3L/min；所述惰性气体是氩气、氮气或氦气。通入惰性气体，可以使熔融的粉末粒子获得一定的动能，使得熔融的粉末粒子与基体表面发生强烈的冲撞，同时惰性气体还可以防止处于飞行中的熔融粉末粒子产生氧化现象，对熔覆过程起到保护作用。
在本实施例中，步骤S1所述的42CrMo不锈钢基体由42CrMo不锈钢棒材经淬火-回火后机加工而成，具体步骤如下：
T1、淬火：将42CrMo不锈钢棒材以5℃/min的升温速率加热至830℃，保温时间60min，再置于淬火油中冷却至室温；
T2、回火：将上述淬火后的42CrMo不锈钢棒材以5℃/min的升温速率加热至400℃，保温时间60min，再置于空气中冷却至室温；
T3、机加工：通过线切割将回火后的42CrMo不锈钢棒材加工成长方体状。
本发明通过优化等离子熔覆焊涂层粉末配比与喷涂工艺，提高Al2O3、MoSi2等陶瓷相弥散分布的均匀性，采用本发明的等离子熔覆焊涂层配方及工艺加工的截齿试样，通过洛氏硬度计测得的室温硬度为37HRC，经摩擦磨损试验仪以直接为5mm的GCr15球为摩擦副，在载荷为40N，室温下实验时间60min的条件下，测得试样的干摩擦系数为1.3，磨损率为11.7×10-5 mm3 /(N·m)。与基体材料42CrMo不锈钢相比，等离子熔覆焊涂层硬度≥50HRC，使截齿表面硬度提升81%，耐磨性能提高了6.4倍；同时，高韧性Mo相起到桥连作用，并使得涂层与基体达到冶金结合。
实施例二：
在本实施例中，将Al2O3、MoSi2和Mo粉末按30份：30份：40份的比例混合；采用混粉机将粉末混合2h以确保粉末混合的均匀；等离子熔覆焊的电压电流参数设置如下：等离子熔覆焊的电压为25V，电流为75A；惰性气体采用氩气，通气气流速率2L/min，并以熔覆速率245mm/min使熔融状态的混合粉末粒子在熔池中冷却凝固沉积在42CrMo不锈钢基体表面形成涂层。
该实例所得试样，通过洛氏硬度计测得的室温硬度为56HRC，经摩擦磨损试验仪以直接为5mm的GCr15球为摩擦副，在载荷为40N，室温下实验时间60min的条件下，测得该试样的干摩擦系数为0.9，磨损率为2.9×10-5 mm3 /(N·m)。
实施例三：
所述Al2O3、MoSi2和Mo粉末按25份：25份：50份的比例混合；采用混粉机将粉末混合2h以确保粉末混合的均匀；等离子熔覆焊的电压电流参数设置如下：等离子熔覆焊的电压为30V，电流为90A；惰性气体采用氩气，通气气流速率2.5L/min，并以熔覆速率240mm/min使熔融状态的混合粉末粒子在熔池中冷却凝固沉积在42CrMo不锈钢基体表面形成涂层。
该实例所得试样，通过洛氏硬度计测得的室温硬度为53HRC，经摩擦磨损试验仪以直接为5mm的GCr15球为摩擦副，在载荷为40N，室温下实验时间60min的条件下，测得该试样的干摩擦系数为0.73，磨损率为1.82×10-5 mm3 /(N·m)。
实施例四：
所述Al2O3、MoSi2和Mo粉末按35份：35份：30份的比例混合；采用混粉机将粉末混合2h以确保粉末混合的均匀；等离子熔覆焊的电压电流参数设置如下：等离子熔覆焊的电压为35V，电流为95A；惰性气体采用氩气，通气气流速率3L/min，并以熔覆速率225mm/min使熔融状态的混合粉末粒子在熔池中冷却凝固沉积在42CrMo不锈钢基体表面形成涂层。
该实例所得试样，通过洛氏硬度计测得的室温硬度为67HRC，经摩擦磨损试验仪以直接为5mm的GCr15球为摩擦副，在载荷为40N，室温下实验时间60min的条件下，测得该试样的干摩擦系数为0.7，磨损率为1.93×10-5 mm3 /(N·m)。
以上实施例仅为本发明的较佳实施例，本发明的结构并不限于上述实施例列举的形式，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种提高截齿耐磨性能的等离子熔覆焊涂层工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将42CrMo不锈钢基体表面清理干净并放入熔池中；
S2、采用混粉机将粉末按比例混合；
S3、采用等离子熔覆焊将将步骤S2所得混合粉末熔化后，以熔覆速率225~245mm/min使熔融状态的混合粉末粒子在熔池中冷却凝固沉积在42CrMo不锈钢基体表面形成涂层；
步骤S2中，所述粉末包括粉末状的Al2O3、MoSi2和Mo，所述Al2O3、MoSi2和Mo按25~35份：25~35份：30~50份的比例混合。
2.如权利要求1所述的一种提高截齿耐磨性能的等离子熔覆焊涂层工艺，其特征在于：所述Al2O3、MoSi2和Mo粉末按30份：30份：40份的比例混合。
3.如权利要求1所述的一种提高截齿耐磨性能的等离子熔覆焊涂层工艺，其特征在于：所述Al2O3、MoSi2和Mo粉末按25份：25份：50份的比例混合。
4.如权利要求1所述的一种提高截齿耐磨性能的等离子熔覆焊涂层工艺，其特征在于：所述Al2O3、MoSi2和Mo粉末按35份：35份：30份的比例混合。
5.如权利要求1所述的一种提高截齿耐磨性能的等离子熔覆焊涂层工艺，其特征在于：在步骤S2中，采用混粉机将粉末混合时间为1.5~2.5小时。
6.如权利要求1所述的一种提高截齿耐磨性能的等离子熔覆焊涂层工艺，其特征在于：在步骤S3中，等离子熔覆焊的电压为25~35V，等离子熔覆焊的电流为75~95A。
7.如权利要求1所述的一种提高截齿耐磨性能的等离子熔覆焊涂层工艺，其特征在于：在步骤S3中，在熔融状态的混合粉末粒子熔覆在42CrMo不锈钢基体表面时，向熔池中通入惰性气体，惰性气体的气流速率2~3L/min。
8.如权利要求7所述的一种提高截齿耐磨性能的等离子熔覆焊涂层工艺，其特征在于：所述惰性气体是氩气、氮气或氦气。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02275773A (ja) * | 1989-04-14 | 1990-11-09 | Nkk Corp | ＴｉＢ↓２系セラミックスの熱処理方法 |
| US6123797A (en) * | 1995-06-23 | 2000-09-26 | The Dow Chemical Company | Method for coating a non-wetting fluidizable and material onto a substrate |
| JP2002020160A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-23 | Isuzu Ceramics Res Inst Co Ltd | 耐摩耗性セラミツクス複合材料とその製造方法 |
| CN101338428A (zh) * | 2008-08-07 | 2009-01-07 | 沈阳大陆激光成套设备有限公司 | 镐形截齿齿体头部激光熔覆耐磨涂层强化工艺 |
| CN102191495A (zh) * | 2010-03-05 | 2011-09-21 | 南昌航空大学 | 激光感应复合熔注快速制备金属陶瓷涂层的方法 |
| CN108977752A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-12-11 | 湖南工业大学 | 一种利用等离子熔覆制备耐磨耐腐蚀复合涂层的方法 |
| CN111118367A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-05-08 | 江苏理工学院 | 一种难熔金属钼合金表面硅化物涂层的修复方法 |
| CN111719147A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-09-29 | 内蒙古工业大学 | 一种适合于35CrMnSiA和42CrMo截齿再制造材料及激光熔覆方法 |
-
2021
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02275773A (ja) * | 1989-04-14 | 1990-11-09 | Nkk Corp | ＴｉＢ↓２系セラミックスの熱処理方法 |
| US6123797A (en) * | 1995-06-23 | 2000-09-26 | The Dow Chemical Company | Method for coating a non-wetting fluidizable and material onto a substrate |
| JP2002020160A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-23 | Isuzu Ceramics Res Inst Co Ltd | 耐摩耗性セラミツクス複合材料とその製造方法 |
| CN101338428A (zh) * | 2008-08-07 | 2009-01-07 | 沈阳大陆激光成套设备有限公司 | 镐形截齿齿体头部激光熔覆耐磨涂层强化工艺 |
| CN102191495A (zh) * | 2010-03-05 | 2011-09-21 | 南昌航空大学 | 激光感应复合熔注快速制备金属陶瓷涂层的方法 |
| CN108977752A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-12-11 | 湖南工业大学 | 一种利用等离子熔覆制备耐磨耐腐蚀复合涂层的方法 |
| CN111118367A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-05-08 | 江苏理工学院 | 一种难熔金属钼合金表面硅化物涂层的修复方法 |
| CN111719147A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-09-29 | 内蒙古工业大学 | 一种适合于35CrMnSiA和42CrMo截齿再制造材料及激光熔覆方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 同艳维.Mo替代Ni对TiC基金属陶瓷组织结构和性能的影响.稀有金属与硬质合金.2019,第47卷(第5期),25-28. * |
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