CN114262820A - 一种新型电弧喷涂用锌合金丝材及涂层的制备方法 - Google Patents
一种新型电弧喷涂用锌合金丝材及涂层的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114262820A CN114262820A CN202111582343.XA CN202111582343A CN114262820A CN 114262820 A CN114262820 A CN 114262820A CN 202111582343 A CN202111582343 A CN 202111582343A CN 114262820 A CN114262820 A CN 114262820A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alloy
- wire
- zinc alloy
- spraying
- bars
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
本发明公开了一种新型电弧喷涂用锌合金丝材及涂层的制备方法，包括以下步骤：(1)将定制的锌铜钛合金锭放入1.5t感应熔炼炉中熔炼，随后将锌铜钛合金熔体转入钢包中；(2)将钢包中合金熔体移入到弧形连铸机中；(3)铸坯切割成20m棒料后，感应加热到360℃‑375℃，并直接转入连轧机组，经过10道次轧制将80mm的棒料轧制成6.4mm的杆料；(4)6.4mm的Zn‑0.6Cu‑0.3Ti合金杆料加热到85℃‑95℃，并直接转入多模连续拉丝机，进行热拉拔变形；(5)采用电弧喷涂方法将Zn‑0.6Cu‑0.3Ti合金喷涂到Q235钢板表面。本发明与现有技术相比的优点在于：一方面，解决了Zn‑Cu‑Ti合金丝材在成型过程中容易断丝的问题，另一方面，解决了Zn‑Cu‑Ti合金热喷涂工艺难题。
Description
技术领域
本发明涉及合金和热喷涂材料技术领域，具体是指一种新型电弧喷涂用锌合金丝材及涂层的制备方法。
背景技术
Q235钢材料在实际应用过程中，在高温氧化以及在较强的酸性介质中易腐蚀等问题，若金属基体长期暴露于海洋性的环境中，会引起表面晶格的移动，导致化学腐蚀，产生严重的消耗破损的现象，这将会造成材料的重大浪费并会产生严重的经济损失。近年来，热喷涂仍然采用Zn-Al为主要材料，涂层的耐蚀性和力学性能的提高已到上限。在热喷涂Zn-Al过程中喷溅的铝粉对施工造成严重的安全隐患，雾化颗粒易溅到环境中污染环境。
Zn-Cu-Ti合金已经被研究人员证实具有优良的耐腐蚀性，并且对于热喷涂Zn-Cu-Ti合金目前已有极少量的报道。然而，热喷涂Zn-Cu-Ti合金的工艺尚不成熟。另外，热喷涂Zn-Cu-Ti合金涂层所用丝材易出现断丝，难以大规模量产。有研究表明道次变形量随着轧制道次的增加，粗晶区域不断减少，细晶区域不断增加，晶粒逐步均匀细化，可以获得最佳的组织和力学性能，可以有效解决热喷涂所用丝材易出现断丝。因此，本工艺为新型电弧喷涂提供一种全新的锌合金丝材，解决Zn-Cu-Ti合金丝材难以产业化的问题，并给出Zn-Cu-Ti合金热喷涂工艺。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服以上的技术缺陷，提供一种新型电弧喷涂用锌合金丝材及涂层的制备方法，一方面，解决Zn-Cu-Ti合金丝材在成型过程中容易断丝的问题，另一方面，解决Zn-Cu-Ti合金热喷涂工艺难题。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种新型电弧喷涂用锌合金丝材，包括Zn、Cu和Ti元素，各元素的质量百分比含量为：Cu：0.6％；Ti：0.3％；杂质含量不超过0.05％；Zn余量。
一种新型电弧喷涂用锌合金丝材及涂层的制备方法，包括如下步骤：
(1)将定制的锌铜钛合金锭放入1.5t感应熔炼炉中熔炼，当合金熔体温度超过620℃，保温20min，保温过程中熔体温度控制在650℃以下，随后将锌铜钛合金熔体转入钢包中；
(2)将钢包中合金熔体移入到弧形连铸机中，其结晶器为管状铜质结晶器，内径为80mm，浇注温度控制在570℃-580℃，结晶器振动机构的振动频率为25-28kHz，结晶器下口铸坯的拉速为10cm/s-14cm/s，连铸机出坯处直径为80mm的Zn-0.6Cu-0.3Ti合金铸坯表面温度为320℃-340℃；
(3)铸坯切割成20m棒料后，感应加热到360℃-375℃，并直接转入连轧机组，经过10道次轧制将80mm的棒料轧制成6.4mm的杆料，棒材进给速度从1mm/s逐渐增加到20mm/s；
(4)6.4mm的Zn-0.6Cu-0.3Ti合金杆料加热到85℃-95℃，并直接转入多模连续拉丝机进行热拉拔变形，将6.4mm的杆料变形成线径为3mm的丝材，线径大时选择低拉速，线径小时选择高拉速；
(5)采用电弧喷涂方法将Zn-0.6Cu-0.3Ti合金喷涂到Q235钢板表面，喷枪的行走速度控制在9cm/s-10cm/s。
优选的，步骤(1)所述的感应熔炼锌合金的温度在620℃-650℃。
优选的，步骤(3)中所述的轧制时棒材直径变化为80mm-72mm-57.6mm-46mm-34.5mm-26mm-19.5mm-14.5mm-11mm-8.2mm-6.4mm。
优选的，步骤(4)中所述的每道次线径的降幅约为10％。
优选的，步骤(4)中所述的拉丝速度为4mm/s-7mm/s。
优选的，步骤(5)中所述的喷涂时工作电流为140A-150A。
优选的，步骤(5)中所述的喷枪与钢板的喷涂距离为140mm-145mm。
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明的制备方法，使用感应熔炼炉熔炼制备锌合金，利用连铸机获得直接为80mm的棒材，随后经过连续热轧和连续热拉拔工艺，制备得3mm锌合金丝材，采用热喷涂技术将锌合金喷涂到Q235钢表面，获得耐腐蚀涂层。一方面，解决Zn-Cu-Ti合金丝材在成型过程中容易断丝的问题，另一方面，解决Zn-Cu-Ti合金热喷涂工艺难题。
附图说明
图1是3mmZn-0.6Cu-0.3Ti合金丝材的组织形貌。
图2是Zn-0.6Cu-0.3Ti涂层在喷涂工作电流为140A的形貌。
图3是Zn-0.6Cu-0.3Ti涂层在喷涂工作电流为150A的形貌。
图4是Zn-0.6Cu-0.3Ti合金涂层电化学性能的极化曲线图。
图5是Zn-0.6Cu-0.3Ti合金涂层电化学性能的EIS曲线图。
具体实施方式
下下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种新型电弧喷涂用锌合金丝材及涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)将定制的锌铜钛合金锭放入1.5t感应熔炼炉中熔炼，合金锭中Cu和Ti的质量百分含量分别为0.6％和0.3％，杂质含量不超过0.05％，当合金熔体温度超过620℃，保温20min，保温过程中熔体温度控制在650℃以下，随后将锌铜钛合金熔体转入钢包中。
(2)将钢包中合金熔体移入到弧形连铸机中，其结晶器为管状铜质结晶器，内径为80mm，浇注温度控制在570℃-580℃，结晶器振动机构的振动频率为25-28kHz，结晶器下口铸坯的拉速为10cm/s-14cm/s，连铸机出坯处直径为80mm的Zn-0.6Cu-0.3Ti合金铸坯表面温度为320℃-340℃。
(3)铸坯切割成20m棒料后，感应加热到360℃-375℃，并直接转入连轧机组，经过10道次轧制将80mm的棒料轧制成6.4mm的杆料，棒料的直径变化为80mm-72mm-57.6mm-46mm-34.5mm-26mm-19.5mm-14.5mm-11mm-8.2mm-6.4mm，棒材进给速度从1mm/s逐渐增加到20mm/s。
(4)6.4mm的Zn-0.6Cu-0.3Ti合金杆料加热到85℃-95℃，并直接转入多模连续拉丝机，进行热拉拔变形，将6.4mm的杆料变形成线径为3mm的丝材，每道次线径的降幅约为10％，拉丝速度控制在4mm/s-7mm/s，线径大时选择低拉速，线径小时选择高拉速。
(5)采用电弧喷涂方法将Zn-0.6Cu-0.3Ti合金喷涂到Q235钢板表面，喷涂时工作电流控制在140A，喷枪与钢板的喷涂距离为140mm-145mm，喷枪的行走速度控制在9cm/s-10cm/s。
实施例2
一种新型电弧喷涂用锌合金丝材及涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)将定制的锌铜钛合金锭放入1.5t感应熔炼炉中熔炼，合金锭中Cu和Ti的质量百分含量分别为0.6％和0.3％，杂质含量不超过0.05％，当合金熔体温度超过620℃，保温20min，保温过程中熔体温度控制在650℃以下，随后将锌铜钛合金熔体转入钢包中。
(2)将钢包中合金熔体移入到弧形连铸机中，其结晶器为管状铜质结晶器，内径为80mm，浇注温度控制在570℃-580℃，结晶器振动机构的振动频率为25-28kHz，结晶器下口铸坯的拉速为10cm/s-14cm/s，连铸机出坯处直径为80mm的Zn-0.6Cu-0.3Ti合金铸坯表面温度为320℃-340℃。
(3)铸坯切割成20m棒料后，感应加热到360℃-375℃，并直接转入连轧机组，经过10道次轧制将80mm的棒料轧制成6.4mm的杆料，棒料的直径变化为80mm-72mm-57.6mm-46mm-34.5mm-26mm-19.5mm-14.5mm-11mm-8.2mm-6.4mm，棒材进给速度从1mm/s逐渐增加到20mm/s。
(4)6.4mm的Zn-0.6Cu-0.3Ti合金杆料加热到85℃-95℃，并直接转入多模连续拉丝机，进行热拉拔变形，将6.4mm的杆料变形成线径为3mm的丝材，每道次线径的降幅约为10％，拉丝速度控制在4mm/s-7mm/s，线径大时选择低拉速，线径小时选择高拉速。
(5)采用电弧喷涂方法将Zn-0.6Cu-0.3Ti合金喷涂到Q235钢板表面，喷涂时工作电流控制在150A，喷枪与钢板的喷涂距离为140mm-145mm，喷枪的行走速度控制在9cm/s-10cm/s。
对制备的Zn-0.6Cu-0.3Ti合金丝材和涂层进行组织性能测试，得到结果如图1、图2、图3、图4、图5和表1所示，表1表示的是3mmZn-0.6Cu-0.3Ti合金丝材的力学性能。
表1 3mmZn-0.6Cu-0.3Ti合金丝材的力学性能
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种新型电弧喷涂用锌合金丝材，其特征在于，包括Zn、Cu和Ti元素，各元素的质量百分比含量为：Cu：0.6％；Ti：0.3％；杂质含量不超过0.05％；Zn余量。
2.根据权利要求1所述的一种新型电弧喷涂用锌合金丝材及涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将定制的锌铜钛合金锭放入1.5t感应熔炼炉中熔炼，当合金熔体温度超过620℃，保温20min，保温过程中熔体温度控制在650℃以下，随后将锌铜钛合金熔体转入钢包中；
(2)将钢包中合金熔体移入到弧形连铸机中，其结晶器为管状铜质结晶器，内径为80mm，浇注温度控制在570℃-580℃，结晶器振动机构的振动频率为25-28kHz，结晶器下口铸坯的拉速为10cm/s-14cm/s，连铸机出坯处直径为80mm的Zn-0.6Cu-0.3Ti合金铸坯表面温度为320℃-340℃；
(3)铸坯切割成20m棒料后，感应加热到360℃-375℃，并直接转入连轧机组，经过10道次轧制将80mm的棒料轧制成6.4mm的杆料，棒材进给速度从1mm/s逐渐增加到20mm/s；
(4)6.4mm的Zn-0.6Cu-0.3Ti合金杆料加热到85℃-95℃，并直接转入多模连续拉丝机进行热拉拔变形，将6.4mm的杆料变形成线径为3mm的丝材，线径大时选择低拉速，线径小时选择高拉速；
(5)采用电弧喷涂方法将Zn-0.6Cu-0.3Ti合金喷涂到Q235钢板表面，喷枪的行走速度控制在9cm/s-10cm/s。
3.根据权利要求2所述的一种新型电弧喷涂用锌合金丝材及涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的感应熔炼锌合金的温度在620℃-650℃。
4.根据权利要求2所述的一种新型电弧喷涂用锌合金丝材及涂层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的轧制时棒材直径变化为80mm-72mm-57.6mm-46mm-34.5mm-26mm-19.5mm-14.5mm-11mm-8.2mm-6.4mm。
5.根据权利要求2所述的一种新型电弧喷涂用锌合金丝材及涂层的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的每道次线径的降幅约为10％。
6.根据权利要求5所述的一种新型电弧喷涂用锌合金丝材及涂层的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的拉丝速度为4mm/s-7mm/s。
7.根据权利要求2所述的一种新型电弧喷涂用锌合金丝材及涂层的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述的喷涂时工作电流为140A-150A。
8.根据权利要求7所述的一种新型电弧喷涂用锌合金丝材及涂层的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述的喷枪与钢板的喷涂距离为140mm-145mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111582343.XA CN114262820B (zh) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | 一种新型电弧喷涂用锌合金丝材及涂层的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111582343.XA CN114262820B (zh) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | 一种新型电弧喷涂用锌合金丝材及涂层的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114262820A true CN114262820A (zh) | 2022-04-01 |
| CN114262820B CN114262820B (zh) | 2022-07-22 |
Family
ID=80828836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111582343.XA Active CN114262820B (zh) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | 一种新型电弧喷涂用锌合金丝材及涂层的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114262820B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2201311C2 (ru) * | 2001-02-20 | 2003-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ФИНАО" | Способ изготовления контактных проводов из меди и ее сплавов |
| US20050147764A1 (en) * | 2004-01-02 | 2005-07-07 | Bauer Eric C. | Method of fabricating free standing objects using thermal spraying |
| EP2302084A1 (de) * | 2009-06-29 | 2011-03-30 | Grillo-Werke AG | Zinklegierung mit verbesserten mechanisch-chemischen Eigenschaften |
| CN102653831A (zh) * | 2012-03-30 | 2012-09-05 | 长兴县华峰喷焊材料电炉有限公司 | 一种热喷涂锌铝合金丝及其制备方法 |
| CN206553617U (zh) * | 2016-12-30 | 2017-10-13 | 江苏中矿大正表面工程技术有限公司 | 电弧喷涂复合防腐涂层结构 |
| CN108330307A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-07-27 | 南通鑫祥锌业有限公司 | 一种电弧喷涂用锌铜钛合金丝材及其制备工艺 |
| CN111020447A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-04-17 | 江苏卓奇新材料科技有限公司 | 一种热喷涂稀土合金覆层钢筋 |
| CN112143923A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-29 | 中国矿业大学 | 一种喷涂用3mmZn-Cu-Ti合金丝材的制备方法 |
| CN112210681A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-01-12 | 中国矿业大学 | 一种防腐蚀用锌铜钛合金的制备方法 |
-
2021
- 2021-12-22 CN CN202111582343.XA patent/CN114262820B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2201311C2 (ru) * | 2001-02-20 | 2003-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ФИНАО" | Способ изготовления контактных проводов из меди и ее сплавов |
| US20050147764A1 (en) * | 2004-01-02 | 2005-07-07 | Bauer Eric C. | Method of fabricating free standing objects using thermal spraying |
| EP2302084A1 (de) * | 2009-06-29 | 2011-03-30 | Grillo-Werke AG | Zinklegierung mit verbesserten mechanisch-chemischen Eigenschaften |
| CN102653831A (zh) * | 2012-03-30 | 2012-09-05 | 长兴县华峰喷焊材料电炉有限公司 | 一种热喷涂锌铝合金丝及其制备方法 |
| CN206553617U (zh) * | 2016-12-30 | 2017-10-13 | 江苏中矿大正表面工程技术有限公司 | 电弧喷涂复合防腐涂层结构 |
| CN108330307A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-07-27 | 南通鑫祥锌业有限公司 | 一种电弧喷涂用锌铜钛合金丝材及其制备工艺 |
| CN111020447A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-04-17 | 江苏卓奇新材料科技有限公司 | 一种热喷涂稀土合金覆层钢筋 |
| CN112143923A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-29 | 中国矿业大学 | 一种喷涂用3mmZn-Cu-Ti合金丝材的制备方法 |
| CN112210681A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-01-12 | 中国矿业大学 | 一种防腐蚀用锌铜钛合金的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114262820B (zh) | 2022-07-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2529085A1 (en) | Method for producing metal fibers | |
| CN110195168B (zh) | 一种铝-钛-硼细化剂板的制备工艺 | |
| CN101664792A (zh) | 电解铝液直接铸轧生产低铁低硅3004合金工程化工艺 | |
| CN102443725B (zh) | 一种用AlH3处理的高强度铝合金 | |
| CN108754193A (zh) | 一种高强度耐腐蚀集流管材料及其制作方法 | |
| CN102489510A (zh) | 一种无氧铜杆的铸造方法 | |
| CN102114579A (zh) | 一种高强度铝合金焊丝及其制备方法 | |
| CN106435273B (zh) | 一种高塑性耐腐蚀Zn-Cu-Ti合金及其制备方法 | |
| CN114231802A (zh) | 锻造铝合金轮毂用稀土铝合金棒材及其制备方法 | |
| CN109967703B (zh) | 一种厚度为80～1500μm的宽幅非晶薄带连续大冷速高效制备的方法 | |
| JP4379149B2 (ja) | プレス成形性および連続抵抗スポット溶接性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 | |
| CN114410999A (zh) | 一种3014铝合金板带的连铸连轧生产工艺 | |
| CN101886238A (zh) | 一种锌铝合金线材及其制备方法 | |
| CN101876043A (zh) | 一种适用于喷射成形7000系铝合金的均匀化热处理方法 | |
| CN100376711C (zh) | 一种热喷涂锌铝合金线材及其制备方法 | |
| CN114262820B (zh) | 一种新型电弧喷涂用锌合金丝材及涂层的制备方法 | |
| CN1629353B (zh) | 一种热喷涂铝锌合金线材及其制备方法 | |
| CN111069574A (zh) | 一种宽幅细晶镍基合金板的制备方法 | |
| CN107805733B (zh) | 一种多元高导铍青铜合金及其制备方法 | |
| CN114525465B (zh) | 一种锌铜钛镧电弧喷涂涂层的制备工艺 | |
| CA2026950A1 (en) | Aluminium-strontium master alloy | |
| CN103103407B (zh) | 一种高热稳定性的变形铝合金及制备方法 | |
| CN114029457A (zh) | 一种08al钢/316不锈钢电渣重熔复合方法 | |
| CN102286710A (zh) | 铸轧双控法制备合金半固态成型板坯的方法 | |
| CN112439884A (zh) | 一种多喷嘴沉积轧制制备高性能板带材的方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |