CN217651319U - 一种应用于风机叶片的复合耐磨抗蚀涂层结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于风机叶片的复合耐磨抗蚀涂层结构，包括基体、电弧喷涂316L不锈钢涂层、堆焊耐磨层和纳米碳化硅改性树脂复合涂层，电弧喷涂316L不锈钢涂层具有良好的韧性，应对应力可以产生一定的塑形变形，从而吸收由于焊后冷却变形产生的应力；此外电弧喷涂的不锈钢隔离层中含有大量Ni等合金元素，堆焊时可以扩散到堆焊耐磨层中，对堆焊耐磨层中的合金元素具有良好的润滑作用和粘结作用也可以减少裂纹的产生；电弧喷涂316不锈钢隔离层可以阻断由于堆焊耐磨层冷却变形应力释放造成的裂纹延展到基体，提高了涂层的防腐蚀性能；采用的纳米碳化硅改性树脂复合涂层可以填冲堆焊耐磨层的裂纹，进一步提高堆焊耐磨层的防腐蚀性能。

Description

一种应用于风机叶片的复合耐磨抗蚀涂层结构

技术领域

本实用新型属于金属表面改性工程技术领域，具体涉及一种应用于风机叶片的复合耐磨抗蚀涂层结构。

背景技术

目前，机械领域由于腐蚀和磨损给设备造成了严重的危害。在冶金、电力、建材领域的风机所处的工况存在严重的磨损。尤其是燃煤电厂的排粉机和引风机面临严重的磨损情况。造成了风机效率降低，振动变大，甚至导致运行安全事故的发生。因此风机叶轮普遍采取了防磨措施。主要的防磨措施有粘贴陶瓷技术、电弧喷涂技术、喷焊自熔性合金粉技术、堆焊防磨技术，镶嵌复合耐磨板技术。但是，目前的防磨技术均有一定的局限性。由于粘接剂不能在高温下应用粘贴陶瓷技术不能用在高温风机上，且陶瓷块易碎，易掉落导致风机平衡出问题，电弧喷涂技术涂层与母材结合强度低且涂层无法太厚一般仅有2mm,防磨效果差，喷焊合金粉价格昂贵无法大面积应用。

现有的堆焊防磨技术成本较低且可以大规模自动化生产，双金属堆焊耐磨板防磨堆焊层可达几个毫米，硬度约60HRC，因此在磨损严重的工况中，堆焊防磨应用较广，钢厂、水泥厂等工业冶金领域风机风机大部分采用堆焊的双金属耐磨板。但是由于所采用的的丝材含有Cr、Si、Fe、C等元素，形成硬质合金硬而脆，堆焊冷却过程中随着应力的释放堆焊层产生大量裂纹，有些裂纹延伸到母材，有脱落的风险，裂纹直达母材表面易造成腐蚀介质与母材直接接触导致母材的腐蚀，影响母材的性能。因此需要研发一种新的堆焊防磨技术避免裂纹延伸到母材。目前主要采用在基材表面先堆焊不锈钢的焊道再堆焊防磨层的方法来解决堆焊层裂纹多易延伸到母材的问题。但是由于堆焊效率低成本高，而且堆焊层数过多易导致工件变形严重，加大了后期校形的难度，因此无法在堆焊属耐磨板上应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于风机叶片的复合耐磨抗蚀涂层结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种应用于风机叶片的复合耐磨抗蚀涂层结构，包括基体、电弧喷涂316L不锈钢涂层、堆焊耐磨层和纳米碳化硅改性树脂复合涂层，基体上喷涂设置有一层电弧喷涂316L不锈钢涂层，电弧喷涂316L不锈钢涂层的外侧表面堆焊设置有一层堆焊耐磨层，堆焊耐磨层的外侧表面涂覆设置有一层纳米碳化硅改性树脂复合涂层。

优选的，所述电弧喷涂316L不锈钢涂层的厚度保持均匀，施工便捷，且基体与电弧喷涂316L不锈钢涂层、堆焊耐磨层以及纳米碳化硅改性树脂复合涂层为一体式结构。

优选的，所述堆焊耐磨层的表面呈不规则的波浪状结构，且堆焊耐磨层表面的裂纹内渗入设置有纳米碳化硅改性树脂复合涂层。

优选的，所述基体的表面粗糙度达到Sa2.5以上。

优选的，所述电弧喷涂316L不锈钢涂层的电弧喷涂涂层厚度为1.5mm。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型在基体上设计了电弧喷涂316L不锈钢涂层、堆焊耐磨层以及纳米碳化硅改性树脂复合涂层，电弧喷涂316L不锈钢涂层具有良好的韧性，应对应力可以产生一定的塑形变形，从而吸收由于焊后冷却变形产生的应力；此外电弧喷涂316L不锈钢隔离层中含有大量Ni等合金元素，堆焊时可以扩散到堆焊耐磨层中，对合金元素具有良好的润滑作用和粘结作用也可以减少裂纹的产生；电弧喷涂316不锈钢隔离层可以阻断由于堆焊耐磨层冷却变形应力释放造成的裂纹延展到基体，提高了涂层的防腐蚀性能；采用的纳米碳化硅改性树脂复合涂层可以填冲堆焊耐磨层的裂纹，进一步提高堆焊耐磨层的防腐蚀性能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1、基体；2、电弧喷涂316L不锈钢涂层；3、堆焊耐磨层；4、纳米碳化硅改性树脂复合涂层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种应用于风机叶片的复合耐磨抗蚀涂层结构，包括基体1、电弧喷涂316L不锈钢涂层2、堆焊耐磨层3和纳米碳化硅改性树脂复合涂层4，基体1上喷涂设置有一层电弧喷涂316L不锈钢涂层2，电弧喷涂316L不锈钢涂层2的外侧表面堆焊设置有一层堆焊耐磨层 3，堆焊耐磨层3的外侧表面涂覆设置有一层纳米碳化硅改性树脂复合涂层4。

本实施例中，优选的，电弧喷涂316L不锈钢涂层2的厚度保持均匀，且基体1与电弧喷涂316L不锈钢涂层2、堆焊耐磨层3以及纳米碳化硅改性树脂复合涂层4为一体式结构。

本实施例中，优选的，堆焊耐磨层3的表面呈不规则的波浪状结构，且堆焊耐磨层3表面的裂纹内渗入设置有纳米碳化硅改性树脂复合涂层4。

复合耐磨抗蚀涂层的具体加工步骤：1)在喷砂房内采用钢砂及钢丝段，选择0.6MPa气压对基材进行喷砂处理除去其表面的油污、锈蚀等杂物，漏出表面金属光泽，使其表面粗糙度达到Sa2.5级以上。

2)采用无水乙醇对表面进行清洗，进一步除去基材表面的油污，然后自然晾干。

3)再利用超音速电弧喷涂设备，按照电压280V，电流26A、气压0.6MPa 的喷涂工艺喷涂不锈钢隔离层，所述电弧喷涂采用牌号为316L的不锈钢电弧喷涂丝，丝材直径1.6mm；所述电弧喷涂涂层厚度为1.5mm。

4)在电弧喷涂涂层表面堆焊耐磨层，堆焊电流280-350A，堆焊电压30-40V。堆焊设备为龙门式自动堆焊设备；所述堆焊焊丝为高含Fe、Cr、Si等合金元素药芯堆焊焊丝，焊丝直径2.8mm。

5)堆焊好的耐磨板经过下料加工成型制作成需要的工件，然后在表面及堆焊层裂纹中涂覆填充纳米碳化硅改性树脂防腐耐磨涂料。

6)将工件放置于热处理炉中进行高温固化，所述固化温度为80℃。固化时间8小时。

本实用新型的工作原理及使用流程：采用超音速电弧喷涂设备在经过预处理的基体1表面喷涂316L不锈钢丝材，电弧喷涂在钢材表明形成了具有隔离作用的致密的电弧喷涂316L不锈钢涂层2，再进行表面堆焊，耐磨板堆焊完成后进行加工形成堆焊耐磨层3，最后在堆焊耐磨层3表面涂覆含有纳米碳化硅的改性耐高温树脂，形成纳米碳化硅改性树脂复合涂层4，电弧喷涂316L不锈钢涂层2具有良好的韧性，应对应力可以产生一定的塑形变形，从而吸收由于焊后冷却变形产生的应力；此外电弧喷涂316L不锈钢涂层2在电弧喷涂丝过程中含有大量Ni元素可以扩散到堆焊耐磨层3中，对合金元素具有良好的润滑作用和粘结作用也可以减少裂纹的产生；电弧喷涂316不锈钢隔离层2可以阻断由于堆焊耐磨层3冷却变形应力释放造成的裂纹延展到基体1；采用的纳米碳化硅改性树脂复合涂层4可以填冲堆焊耐磨层3的裂纹，提高堆焊耐磨层3的防腐蚀性能。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种应用于风机叶片的复合耐磨抗蚀涂层结构，其特征在于：包括基体(1)、电弧喷涂316L不锈钢涂层(2)、堆焊耐磨层(3)和纳米碳化硅改性树脂复合涂层(4)，所述基体(1)上喷涂设置有一层电弧喷涂316L不锈钢涂层(2)，所述电弧喷涂316L不锈钢涂层(2)的外侧表面堆焊设置有一层堆焊耐磨层(3)，所述堆焊耐磨层(3)的外侧表面涂覆设置有一层纳米碳化硅改性树脂复合涂层(4)。

2.根据权利要求1所述的一种应用于风机叶片的复合耐磨抗蚀涂层结构，其特征在于：所述电弧喷涂316L不锈钢涂层(2)的厚度保持均匀，且基体(1)与电弧喷涂316L不锈钢涂层(2)、堆焊耐磨层(3)以及纳米碳化硅改性树脂复合涂层(4)为一体式结构。

3.根据权利要求1所述的一种应用于风机叶片的复合耐磨抗蚀涂层结构，其特征在于：所述基体(1)的表面粗糙度达到Sa2.5以上。

4.根据权利要求1所述的一种应用于风机叶片的复合耐磨抗蚀涂层结构，其特征在于：所述电弧喷涂316L不锈钢涂层(2)的电弧喷涂涂层厚度为1.5mm。

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