专利名称：铜或铜合金基体上镍基自熔合金涂层的制备方法
技术领域：
本发明涉及应用领域包括冶金、电力、化工等领域的一种涂层及其制备方法，特别涉及一种可用于钢铁连铸结晶器修复与强化的铜或铜合金基体上镍基自熔合金涂层的制备方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是，铜或铜合金基体上镍基自熔合金涂层的制备方法，其特点是，该镍基自熔合金涂层包括在铜或铜合金基体上制备的结合底层与工作涂层的双层结构涂层；其制备方法按以下步骤进行(1)对铜或铜合金的表面进行表面预处理；(2)在经过预处理的表面喷涂金属陶瓷结合底层；
(3)将工作涂层喷涂在结合底层上，工作涂层为含有镍基自熔合金与金属或合金或陶瓷或金属陶瓷的一种或几种的复合涂层，其中金属或合金或陶瓷或金属陶瓷的含量为0～50wt％；(4)在制备过程中，对基体和涂层温度控制在-50℃～400℃范围内。
本发明的其它一些特点是，所述结合底层主要起涂层过渡结合的作用，并可在必要时兼作工作层，所述工作层主要起耐磨损、耐腐蚀等作用的有效工作作用；所述结合底层材料的金属陶瓷为碳化物系列的金属陶瓷，可以是WC-12Co、WC-17Co、WC-8Co、WC-Ni、WC-CoCr、WC-NiFe、W2C-Co、W-C-Co；也可以是上述材料中两种或两种以上的混合，还可以是上述材料中的一种或几种与Cr3C2-NiCr、W-Ni中一种或几种材料的混合。
所述结合底层与工作涂层的制备方法采用亚音速火焰喷涂或超音速火焰喷涂或超音速等离子喷涂或爆炸喷涂的方法。
所述的镍基自熔合金中的添加物可以在整个工作涂层内保持某一含量，也可以按一定规律变化。
所述的对铜或铜合金表面预处理可以是除油、除锈秀、粗化等热喷涂工艺常用的预处理方法，也可以是先在其表面采用电镀、化学镀等方法进行镀镍、铬以及镍、铬以及其它金属元素的合金层后再进行除油、粗化等预处理的方法。
所述的双层结构可以通过结合底层与工作涂层的材料混合与含量过渡而成为层间不呈现明显界线的双层结构涂层。
按本发明的制备方法所得到的铜或铜合金基体上镍基自熔合金涂层的制备方法，可以用于钢铁连铸结晶器铜或铜合金基体修复与强化涂层的高结合的镍基合金涂层，也可以用于其它铜或铜合金要求高结合强度的镍基自熔合金涂层，使其具有优越的耐磨损性能与耐热冲击性能。
具体实施例方式
以下结合发明人给出的实施例，对本发明作进一步的详细描述。
依本发明的技术方案，具体实施步骤如下(1)对基体进行表面预处理；(2)根据喷涂材料与工艺的不同使温度达到-50℃～400℃；(3)采用亚音速火焰喷涂或超音速火焰喷涂或超音速等离子喷涂或爆炸喷涂方法喷涂结合底层；(4)采用亚音速火焰喷涂或超音速火焰喷涂或超音速等离子喷涂或爆炸喷涂或电弧喷涂或高速电弧喷涂方法制备镍基自熔合金工作涂层。
以下是发明人给出的实施例，但本发明不限于这些实施例。
上述实施例可以列举许多，其中温度控制可以根据本发明的技术方案中不同的材料在控制在-50℃～400℃内，都能够达到本发明的效果。
本发明的实施，能够在铜基体表面制备高结合的镍基合金涂层，可用于钢铁连铸结晶器铜或铜合金基体强化与修复，还可用作其它类型的铜或铜合金基体零部件表面要求高结合强度的镍基自熔合金涂层。
权利要求
1.一种铜或铜合金基体上镍基自熔合金涂层的制备方法，其特征在于，该镍基自熔合金涂层包括在铜或铜合金基体上制备的结合底层与工作涂层的双层结构涂层；其制备方法按以下步骤进行(1)对铜或铜合金的表面进行表面预处理；(2)在经过预处理的表面喷涂金属陶瓷结合底层；(3)将工作涂层喷涂在结合底层上，工作涂层为镍基自熔合金与金属或合金或陶瓷或金属陶瓷的一种或几种的复合涂层，其中金属或合金或陶瓷或金属陶瓷的含量为0～50wt％；(4)在制备过程中，对基体和涂层温度控制在-50℃～400℃范围内。
2.如权利要求1所述的铜或铜合金基体上镍基自熔合金涂层的制备方法，其特征在于，所述结合底层材料的金属陶瓷为高密度金属或合金或陶瓷与金属或合金复合的复合材料，其中的高密度金属或合金或陶瓷可以是钨、钼、铬、镍、钴的金属或合金或其陶瓷。
3.如权利要求1所述的铜或铜合金基体上镍基自熔合金涂层的制备方法，其特征在于，所述结合底层与工作涂层的制备方法采用高速火焰喷涂，包括亚音速火焰喷涂和超音速火焰喷涂与爆炸喷涂，或超音速等离子喷涂，或超音速电弧喷涂或高速电弧喷涂或超音速活性电弧喷涂的方法。
4.按权利要求1或2或3所述的铜或铜合金基体上镍基自熔合金涂层的制备方法，其特征在于，所述的镍基自熔合金涂层中与镍基自熔合金进行复合的添加物可以在整个工作涂层内保持某一含量，也可以按一定规律变化。
5.按权利要求1所述的铜或铜合金基体上镍基自熔合金涂层的制备方法，其特征在于，所述的对铜或铜合金表面预处理可以是除油、除秀、粗化等热喷涂工艺常用的预处理方法，也可以是先在其表面采用电镀、化学镀等方法进行镀镍、铬以及镍、铬以及其它金属元素的合金层后再进行除油、粗化等预处理的方法。
6.按权利要求1所述的铜或铜合金基体上镍基自熔合金涂层的制备方法，其特征在于，所述的双层结构可以通过结合底层与工作涂层的材料混合与含量过渡而成为层间不呈现明显界线的双层结构涂层。
全文摘要
本发明公开了一种用于铜或铜合金基体上镍基自熔合金涂层的制备方法。包括在温度得到控制的铜或铜合金基体表面预处理、喷涂结合底层，然后再在其上喷涂镍基自熔合金涂层，得到本发明所述的双层复合结构涂层。涂层的典型应用是钢铁连铸连轧结晶器铜板的强化与修复，还可广泛用于各种铜或铜合金表面的强化与修复，使涂层结合强度高，具有优越的耐磨损性能与耐热冲击性能。
文档编号C23C4/06GK1431335SQ0311443
公开日2003年7月23日 申请日期2003年1月17日 优先权日2003年1月17日
发明者李长久, 杨冠军, 王豫跃 申请人:西安交通大学