本发明涉及一种金属表面处理方法，尤其涉及一种合金钢表面涂层熔覆方法，属于金属表面处理技术领域。
背景技术：
在目前和可预见的未来，合金钢仍然是社会和经济发展所需要的重要材料。新型合金钢必须满足社会发展对钢铁生产、加工、使用和回收等环节提出的节约能源、节约资源、保护环境的要求，为此，合金钢将向高性能和多品种方向发展。合金钢（ alloy steel ）里除铁、碳外，还有加入其他的合金元素。在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。而熔覆就是其中的一种加工工艺，熔覆是指通过熔化覆盖在基体材料表面，并与之形成合金结合的表面涂层。
20世纪的社会需求和技术发展形成了目前的高强度低合金钢、合金结构钢、超高强度钢、不锈耐蚀钢、耐热钢、工具钢、模具钢、轴承钢等合金钢品种体系。进入21世纪后，高层建筑、深层地下和海洋设施、大跨度重载桥梁、轻型节能汽车、石油开采和长距离油气输送管线、军用舰艇、航空航天器、高速铁路设施、能源设施等国民经济的各个部门都需要性能高、使用寿命长且成本低的新型合金钢。合金钢的开发现状可以描述为高性能化和多品种化。由于采用精料、高洁净度冶炼、连铸、高精度轧制、控轧控冷、可控气氛热处理、在线检测和精整等, 合金钢的洁净度、均匀度、组织细化度和尺寸精度等得到了提高。熔覆技术是一种新的金属表面处理技术,在工业技术领域有着广阔的应用前景。
国家知识产权局于2003年05月21日公开了一种公开号为CN1418983，专利名称为“中碳钢、中碳合金钢表面激光熔覆方法”的发明专利，该专利方法依序以如下步骤进行：坯料→锻造→机械加工→热处理→机械加工→激光熔覆→机械加工；该方法所用的坯料为中碳钢或中碳合金钢，激光熔覆所用的熔覆材料为Ni-WC或CO-合金或CO-Cr-WC；激光熔覆的工艺条件为：激光器输出功率3.5~4.0kw；激光束斑尺寸（25-30）×2mm2；离焦量40~48mm；激光束的扫描回转半径100~130mm、线速度2.1~4mm/s、角速度3°/s；熔覆材料送粉率400~450mg/s。但还存在的技术问题为：激光熔覆是一个非常复杂的成形过程，受影响因素较多，现对于其本身，也存在一定的局限性。冷凝后的熔覆层会出现一定的结构缺陷，如存在裂纹或气孔、涂层与基体结合强度不够、涂层形状失真及涂层稀释严重等，这些缺陷会严重影响合金钢表面改性质量。
国家知识产权局于2011年11月02日公开了一种公开号为CN102230176A，专利名称为“一种金属水轮机转轮表面等离子熔覆方法”的发明专利，在该专利中，方法为，开启等离子熔覆耐磨设备的工作台运行，使等离子炬移到水轮机转轮叶片熔覆部位上方，开启等离子炬保护气体氩气和电源起弧，进入等离子束熔覆过程，在直流等离子束流的高温10000-16000℃下，将铁镍合金粉末同步送入等离子炬的等离子束流中，粉末经快速加热，呈熔化或半熔化状态与熔池金属发生混合扩散反应，随着等离子束流的移动，合金熔池迅速凝固，形成1-10mm厚的硬质合金涂层，熔覆后，对叶片表面的硬质合金涂层经磨削或抛光。在该专利中，以直流等离子束流提供热能，存在合金涂层表面耐磨性不好。且以氩气为介质，气体介质可供选择范围小，故此方法有一定的局限性，过程复杂，工艺条件苛刻。
技术实现要素：
本发明旨在解决上述技术问题，而提出了一种合金钢表面涂层熔覆方法。本发明解决现有技术中熔覆层存在裂纹或气孔、涂层与基体结合强度不够、涂层形状失真及涂层稀释严重的问题，解决涂层熔覆工艺复杂、条件苛刻问题。本发明通过利用层流等离子体提供特别热源，工艺条件及参数的特别设定，使合金钢表面涂层熔覆方法简单，合金钢表面熔覆层耐磨、高致密性，提高合金钢表面改性质量。
为实现上述技术目的，提出如下的技术方案：
一种合金钢表面涂层熔覆方法，包括如下步骤：
A. 配置合金粉末
合金粉末，包括按质量百分比计的下述原料：钛铁30～35%、铬铁14～16%、钼铁14～16%、石墨20～25%和余量为纯铁的粉末，按比例混合在一起；
B．采用层流等离子涂层熔覆设备
涂层熔覆设备包括层流等离子发生器，以层流等离子提供热源。设定参数，输入电源电压370V±10%，额定输入容量 30KVA，输出电压60V ，工作电压25V ，输出电流 450～500A，扫描速度 600～650mm/min，送粉器气流1.5 ～2.0m3/h，离子气体流量1.5～2.0 m3/h，保护气体流量1.5～2.3 m3/h；
C. 涂层熔覆前处理
将基体表面除锈、去污和去疲劳层，对层流等离子发生器进行预热处理；
D．涂层熔覆处理
开启层流等离子发生器，层流等离子发生器在在气体介质的保护下，层流等离子发生器内的阴、阳电极发射层流等离子束，层流等离子发生器内的送粉器送粉；结合B步骤中设置的工艺参数，并控制工艺环境，层流等离子束将A步骤中的合金粉末熔融，并喷在基体表面；
E．涂层熔覆后处理
熔覆完成后，关闭层流等离子发生器电源和气源；对基体表面的硬质合金涂层经磨削或抛光处理，并作检验测试。
进一步的，所述涂层熔覆设备沉积效率80～90%，孔隙率0.5～5%，显微硬度300～1600 HV，电源效率96%，电源控制精度±0.5%，送粉重复精度±1%，噪声30～50 dB。
进一步的，所述层流等离子射流能量密度为2～4WM/m-2，射流速度≥10马赫，定向速流约为2～5km/s，核心温度17000k；层流等离子发生器功率为100～150KW，在低真空5000Pa下，射流长≥5米。
进一步的，在D步骤中，送粉器为三枪合一和中心轴送粉装置。
进一步的，所述送粉器的送粉率500～600mg/s。
进一步的，在D步骤中，所述气体介质包括氩气、氮气、氦气、氢气和氨气中的一种或或任意两种以上的混合。
采用本技术方案，带来的有益技术效果为：
（1）在本发明中，解决现有技术中熔覆层存在裂纹或气孔、涂层与基体结合强度不够、涂层形状失真及涂层稀释严重的问题，也解决涂层熔覆工艺复杂、条件苛刻问题。本发明通过利用层流等离子体提供特别热源，工艺条件及参数的特别设定，使合金钢表面涂层熔覆方法简单，合金钢表面熔覆层耐磨、高致密性，提高合金钢表面改性质量。本涂层熔覆方法操作简单、实验成本低，热能利用率高，设备稳定性高，维护成本低；
（2）在本发明中，在钛铁和石墨的基础上同时加入钼铁和铬铁，熔覆层中生成了TiC、MoC、Cr7C3三种碳化物，当钼铁和铬铁在熔覆粉末中的质量分数为技术方案中所设定比例时，熔覆层的硬度和耐磨性较佳，分别为基材的2倍和5倍；
（3）在本发明中，利用层流等离子提供热源。由于层流等离子温度在500-20000 k范围内，可以自由选择和精确重复。层流等离子射流可以长时间、连续作用，且射流长，轴向温度梯度小，便于选择温度区间，同时，烧蚀气氛种类、比例可控，可模拟多种气体环境。层流等离子能量高度集中，在层流等离子束中心区温度高达18000k，离开等离子焰出口后，温度以180k/cm的速度急剧下降，这种特殊的温度场为高熔点的粉末表面的迅速熔化和快速冷却定型创造了良好的温度环境。束流层流等离子束流稳定集中，能量并约束在束流中心，在束流外侧无热量散失，且无大气卷绕，这种显著的优势为粉末的制备提供了良好的洁净环境；
（4）在本发明中，采用三枪合一和中心轴送粉的送粉器，送粉率高，其送粉率为500～600mg/s，而现有技术中的送粉率为400～450mg/s；
（5）在本发明中，气体介质包括氩气、氮气、氦气、氢气和氨气中的一种或或任意两种以上的混合设置，气体介质选择范围宽，可根据实际生产需要，自由组合搭配。
具体实施方式
下面通过对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种合金钢表面涂层熔覆方法，包括如下步骤：
A. 配置合金粉末
合金粉末，包括按质量百分比计的下述原料：钛铁30%、铬铁14%、钼铁14%、石墨20%和余量为纯铁的粉末，按比例混合在一起；
B．采用层流等离子涂层熔覆设备
涂层熔覆设备包括层流等离子发生器，以层流等离子提供热源。设定参数，输入电源电压340，额定输入容量 30KVA，输出电压60V ，工作电压25V ，输出电流 450A，扫描速度 600mm/min，送粉器气流1.5m3/h，离子气体流量1.5m3/h，保护气体流量1.5 m3/h；
C. 涂层熔覆前处理
将基体表面除锈、去污和去疲劳层，对层流等离子发生器进行预热处理；
D．涂层熔覆处理
开启层流等离子发生器，层流等离子发生器在在气体介质的保护下，层流等离子发生器内的阴、阳电极发射层流等离子束，层流等离子发生器内的送粉器送粉；结合B步骤中设置的工艺参数，并控制工艺环境，层流等离子束将A步骤中的合金粉末熔融，并喷在基体表面；
E．涂层熔覆后处理
熔覆完成后，关闭层流等离子发生器电源和气源；对基体表面的硬质合金涂层经磨削或抛光处理，并作检验测试。
实施例2
一种合金钢表面涂层熔覆方法，包括如下步骤：
A. 配置合金粉末
合金粉末，包括按质量百分比计的下述原料：钛铁35%、铬铁16%、钼铁16%、石墨25%和余量为纯铁的粉末，按比例混合在一起；
B．采用层流等离子涂层熔覆设备
涂层熔覆设备包括层流等离子发生器，以层流等离子提供热源。设定参数，输入电源电压400，额定输入容量 30KVA，输出电压60V ，工作电压25V ，输出电流 500A，扫描速度 650mm/min，送粉器气流2.0m3/h，离子气体流量2.0 m3/h，保护气体流量2.3 m3/h；
C. 涂层熔覆前处理
将基体表面除锈、去污和去疲劳层，对层流等离子发生器进行预热处理；
D．涂层熔覆处理
开启层流等离子发生器，层流等离子发生器在在气体介质的保护下，层流等离子发生器内的阴、阳电极发射层流等离子束，层流等离子发生器内的送粉器送粉；结合B步骤中设置的工艺参数，并控制工艺环境，层流等离子束将A步骤中的合金粉末熔融，并喷在基体表面；
E．涂层熔覆后处理
熔覆完成后，关闭层流等离子发生器电源和气源；对基体表面的硬质合金涂层经磨削或抛光处理，并作检验测试。
实施例3
一种合金钢表面涂层熔覆方法，包括如下步骤：
A. 配置合金粉末
合金粉末，包括按质量百分比计的下述原料：钛铁33%、铬铁15%、钼铁15%、石墨22%和余量为纯铁的粉末，按比例混合在一起；
B．采用层流等离子涂层熔覆设备
涂层熔覆设备包括层流等离子发生器，以层流等离子提供热源。设定参数，输入电源电压370，额定输入容量 30KVA，输出电压60V ，工作电压25V ，输出电流 470A，扫描速度 620mm/min，送粉器气流1.8m3/h，离子气体流量1.8 m3/h，保护气体流量2.1 m3/h；
C. 涂层熔覆前处理
将基体表面除锈、去污和去疲劳层，对层流等离子发生器进行预热处理；
D．涂层熔覆处理
开启层流等离子发生器，层流等离子发生器在在气体介质的保护下，层流等离子发生器内的阴、阳电极发射层流等离子束，层流等离子发生器内的送粉器送粉；结合B步骤中设置的工艺参数，并控制工艺环境，层流等离子束将A步骤中的合金粉末熔融，并喷在基体表面；
E．涂层熔覆后处理
熔覆完成后，关闭层流等离子发生器电源和气源；对基体表面的硬质合金涂层经磨削或抛光处理，并作检验测试。
实施例4
一种合金钢表面涂层熔覆方法，包括如下步骤：
A. 配置合金粉末
合金粉末，包括按质量百分比计的下述原料：钛铁30%、铬铁14%、钼铁14%、石墨20%和余量为纯铁的粉末，按比例混合在一起；
B．采用层流等离子涂层熔覆设备
涂层熔覆设备包括层流等离子发生器，以层流等离子提供热源。设定参数，输入电源电压340，额定输入容量 30KVA，输出电压60V ，工作电压25V ，输出电流 450A，扫描速度 600mm/min，送粉器气流1.5m3/h，离子气体流量1.5m3/h，保护气体流量1.5 m3/h；
C. 涂层熔覆前处理
将基体表面除锈、去污和去疲劳层，对层流等离子发生器进行预热处理；
D．涂层熔覆处理
开启层流等离子发生器，层流等离子发生器在在气体介质的保护下，层流等离子发生器内的阴、阳电极发射层流等离子束，层流等离子发生器内的送粉器送粉；结合B步骤中设置的工艺参数，并控制工艺环境，层流等离子束将A步骤中的合金粉末熔融，并喷在基体表面；
E．涂层熔覆后处理
熔覆完成后，关闭层流等离子发生器电源和气源；对基体表面的硬质合金涂层经磨削或抛光处理，并作检验测试。
进一步的，所述涂层熔覆设备沉积效率80%，孔隙率0.5%，显微硬度300～1600 HV，电源效率96%，电源控制精度0.5%，送粉重复精度1%，噪声30dB。
进一步的，所述层流等离子射流能量密度为2WM/m-2，射流速度10马赫，定向速流约为2km/s，核心温度17000k；层流等离子发生器功率为100KW，在低真空5000Pa下，射流长为5米。
进一步的，在D步骤中，送粉器为三枪合一和中心轴送粉装置。
进一步的，所述送粉器的送粉率500mg/s。
进一步的，在D步骤中，所述气体介质为氩气、氮气、氦气、氢气和氨气中的混合。
实施例5
一种合金钢表面涂层熔覆方法，包括如下步骤：
A. 配置合金粉末
合金粉末，包括按质量百分比计的下述原料：钛铁35%、铬铁16%、钼铁16%、石墨25%和余量为纯铁的粉末，按比例混合在一起；
B．采用层流等离子涂层熔覆设备
涂层熔覆设备包括层流等离子发生器，以层流等离子提供热源。设定参数，输入电源电压400，额定输入容量 30KVA，输出电压60V ，工作电压25V ，输出电流 500A，扫描速度 650mm/min，送粉器气流2.0m3/h，离子气体流量2.0 m3/h，保护气体流量2.3 m3/h；
C. 涂层熔覆前处理
将基体表面除锈、去污和去疲劳层，对层流等离子发生器进行预热处理；
D．涂层熔覆处理
开启层流等离子发生器，层流等离子发生器在在气体介质的保护下，层流等离子发生器内的阴、阳电极发射层流等离子束，层流等离子发生器内的送粉器送粉；结合B步骤中设置的工艺参数，并控制工艺环境，层流等离子束将A步骤中的合金粉末熔融，并喷在基体表面；
E．涂层熔覆后处理
熔覆完成后，关闭层流等离子发生器电源和气源；对基体表面的硬质合金涂层经磨削或抛光处理，并作检验测试。
进一步的，所述涂层熔覆设备沉积效率90%，孔隙率5%，显微硬度1600 HV，电源效率96%，电源控制精度0.3%，送粉重复精度0.8%，噪声50 dB。
进一步的，所述层流等离子射流能量密度为4WM/m-2，射流速度为11马赫，定向速流约为5km/s，核心温度17000k；层流等离子发生器功率为150KW，在低真空5000Pa下，射流长5.05米。
进一步的，在D步骤中，送粉器为三枪合一和中心轴送粉装置。
进一步的，所述送粉器的送粉率600mg/s。
进一步的，在D步骤中，所述气体介质为氩气和氦气的混合。
实施例6
一种合金钢表面涂层熔覆方法，包括如下步骤：
A. 配置合金粉末
合金粉末，包括按质量百分比计的下述原料：钛铁33%、铬铁15%、钼铁15%、石墨22%和余量为纯铁的粉末，按比例混合在一起；
B．采用层流等离子涂层熔覆设备
涂层熔覆设备包括层流等离子发生器，以层流等离子提供热源。设定参数，输入电源电压370，额定输入容量 30KVA，输出电压60V ，工作电压25V ，输出电流 470A，扫描速度 620mm/min，送粉器气流1.8m3/h，离子气体流量1.8 m3/h，保护气体流量2.1 m3/h；
C. 涂层熔覆前处理
将基体表面除锈、去污和去疲劳层，对层流等离子发生器进行预热处理；
D．涂层熔覆处理
开启层流等离子发生器，层流等离子发生器在在气体介质的保护下，层流等离子发生器内的阴、阳电极发射层流等离子束，层流等离子发生器内的送粉器送粉；结合B步骤中设置的工艺参数，并控制工艺环境，层流等离子束将A步骤中的合金粉末熔融，并喷在基体表面；
E．涂层熔覆后处理
熔覆完成后，关闭层流等离子发生器电源和气源；对基体表面的硬质合金涂层经磨削或抛光处理，并作检验测试。
进一步的，所述涂层熔覆设备沉积效率85%，孔隙率3.5%，显微硬度1000 HV，电源效率96%，电源控制精度0.3%，送粉重复精度0.7%，噪声40 dB。
进一步的，所述层流等离子射流能量密度为3WM/m-2，射流速度12.5马赫，定向速流约为3km/s，核心温度17000k；层流等离子发生器功率为125KW，在低真空5000Pa下，射流长为5.2米。
进一步的，在D步骤中，送粉器为三枪合一和中心轴送粉装置。
进一步的，所述送粉器的送粉率550mg/s。
进一步的，在D步骤中，所述气体介质为氩气。
实施例7
一种合金钢表面涂层熔覆方法，包括如下步骤：
A. 配置合金粉末
合金粉末，包括按质量百分比计的下述原料：钛铁30%、铬铁14%、钼铁14%、石墨20%和余量为纯铁的粉末，按比例混合在一起；
B．采用层流等离子涂层熔覆设备
涂层熔覆设备包括层流等离子发生器，以层流等离子提供热源。设定参数，输入电源电压340，额定输入容量 30KVA，输出电压60V ，工作电压25V ，输出电流 450A，扫描速度 600mm/min，送粉器气流1.5m3/h，离子气体流量1.5m3/h，保护气体流量1.5 m3/h；
C. 涂层熔覆前处理
将基体表面除锈、去污和去疲劳层，对层流等离子发生器进行预热处理；
D．涂层熔覆处理
开启层流等离子发生器，层流等离子发生器在在气体介质的保护下，层流等离子发生器内的阴、阳电极发射层流等离子束，层流等离子发生器内的送粉器送粉；结合B步骤中设置的工艺参数，并控制工艺环境，层流等离子束将A步骤中的合金粉末熔融，并喷在基体表面；
E．涂层熔覆后处理
熔覆完成后，关闭层流等离子发生器电源和气源；对基体表面的硬质合金涂层经磨削或抛光处理，并作检验测试。
进一步的，所述涂层熔覆设备沉积效率85%，孔隙率3.5%，显微硬度1000 HV，电源效率96%，电源控制精度0.3%，送粉重复精度0.7%，噪声40 dB。
进一步的，所述层流等离子射流能量密度为3WM/m-2，射流速度12.5马赫，定向速流约为3km/s，核心温度17000k；层流等离子发生器功率为125KW，在低真空5000Pa下，射流长为5.2米。
进一步的，在D步骤中，送粉器为三枪合一和中心轴送粉装置。
进一步的，所述送粉器的送粉率550mg/s。
进一步的，在D步骤中，所述气体介质为氩气。
实施例8
一种合金钢表面涂层熔覆方法，包括如下步骤：
A. 配置合金粉末
合金粉末，包括按质量百分比计的下述原料：钛铁35%、铬铁16%、钼铁16%、石墨25%和余量为纯铁的粉末，按比例混合在一起；
B．采用层流等离子涂层熔覆设备
涂层熔覆设备包括层流等离子发生器，以层流等离子提供热源。设定参数，输入电源电压400，额定输入容量 30KVA，输出电压60V ，工作电压25V ，输出电流 500A，扫描速度 650mm/min，送粉器气流2.0m3/h，离子气体流量2.0 m3/h，保护气体流量2.3 m3/h；
C. 涂层熔覆前处理
将基体表面除锈、去污和去疲劳层，对层流等离子发生器进行预热处理；
D．涂层熔覆处理
开启层流等离子发生器，层流等离子发生器在在气体介质的保护下，层流等离子发生器内的阴、阳电极发射层流等离子束，层流等离子发生器内的送粉器送粉；结合B步骤中设置的工艺参数，并控制工艺环境，层流等离子束将A步骤中的合金粉末熔融，并喷在基体表面；
E．涂层熔覆后处理
熔覆完成后，关闭层流等离子发生器电源和气源；对基体表面的硬质合金涂层经磨削或抛光处理，并作检验测试。
进一步的，所述涂层熔覆设备沉积效率80%，孔隙率0.5%，显微硬度300～1600 HV，电源效率96%，电源控制精度0.5%，送粉重复精度1%，噪声30dB。
进一步的，所述层流等离子射流能量密度为2WM/m-2，射流速度10马赫，定向速流约为2km/s，核心温度17000k；层流等离子发生器功率为100KW，在低真空5000Pa下，射流长为5米。
进一步的，在D步骤中，送粉器为三枪合一和中心轴送粉装置。
进一步的，所述送粉器的送粉率500mg/s。
进一步的，在D步骤中，所述气体介质为氩气、氮气、氦气、氢气和氨气中的混合。
实施例9
一种合金钢表面涂层熔覆方法，包括如下步骤：
A. 配置合金粉末
合金粉末，包括按质量百分比计的下述原料：钛铁33%、铬铁15%、钼铁15%、石墨22%和余量为纯铁的粉末，按比例混合在一起；
B．采用层流等离子涂层熔覆设备
涂层熔覆设备包括层流等离子发生器，以层流等离子提供热源。设定参数，输入电源电压370，额定输入容量 30KVA，输出电压60V ，工作电压25V ，输出电流 470A，扫描速度 620mm/min，送粉器气流1.8m3/h，离子气体流量1.8 m3/h，保护气体流量2.1 m3/h；
C. 涂层熔覆前处理
将基体表面除锈、去污和去疲劳层，对层流等离子发生器进行预热处理；
D．涂层熔覆处理
开启层流等离子发生器，层流等离子发生器在在气体介质的保护下，层流等离子发生器内的阴、阳电极发射层流等离子束，层流等离子发生器内的送粉器送粉；结合B步骤中设置的工艺参数，并控制工艺环境，层流等离子束将A步骤中的合金粉末熔融，并喷在基体表面；
E．涂层熔覆后处理
熔覆完成后，关闭层流等离子发生器电源和气源；对基体表面的硬质合金涂层经磨削或抛光处理，并作检验测试。
进一步的，所述涂层熔覆设备沉积效率90%，孔隙率5%，显微硬度1600 HV，电源效率96%，电源控制精度0.3%，送粉重复精度0.8%，噪声50 dB。
进一步的，所述层流等离子射流能量密度为4WM/m-2，射流速度为11马赫，定向速流约为5km/s，核心温度17000k；层流等离子发生器功率为150KW，在低真空5000Pa下，射流长5.05米。
进一步的，在D步骤中，送粉器为三枪合一和中心轴送粉装置。
进一步的，所述送粉器的送粉率600mg/s。
进一步的，在D步骤中，所述气体介质为氩气和氦气的混合。
实施例10
一种合金钢表面涂层熔覆方法，包括如下步骤：
A. 配置合金粉末
合金粉末，包括按质量百分比计的下述原料：钛铁30%、铬铁14%、钼铁14%、石墨20%和余量为纯铁的粉末，按比例混合在一起；
B．采用层流等离子涂层熔覆设备
涂层熔覆设备包括层流等离子发生器，以层流等离子提供热源。设定参数，输入电源电压340，额定输入容量 30KVA，输出电压60V ，工作电压25V ，输出电流 450A，扫描速度 600mm/min，送粉器气流1.5m3/h，离子气体流量1.5m3/h，保护气体流量1.5 m3/h；
C. 涂层熔覆前处理
将基体表面除锈、去污和去疲劳层，对层流等离子发生器进行预热处理；
D．涂层熔覆处理
开启层流等离子发生器，层流等离子发生器在在气体介质的保护下，层流等离子发生器内的阴、阳电极发射层流等离子束，层流等离子发生器内的送粉器送粉；结合B步骤中设置的工艺参数，并控制工艺环境，层流等离子束将A步骤中的合金粉末熔融，并喷在基体表面；
E．涂层熔覆后处理
熔覆完成后，关闭层流等离子发生器电源和气源；对基体表面的硬质合金涂层经磨削或抛光处理，并作检验测试。
进一步的，所述涂层熔覆设备沉积效率90%，孔隙率5%，显微硬度1600 HV，电源效率96%，电源控制精度0.3%，送粉重复精度0.8%，噪声50 dB。
进一步的，所述层流等离子射流能量密度为4WM/m-2，射流速度为11马赫，定向速流约为5km/s，核心温度17000k；层流等离子发生器功率为150KW，在低真空5000Pa下，射流长5.05米。
进一步的，在D步骤中，送粉器为三枪合一和中心轴送粉装置。
进一步的，所述送粉器的送粉率600mg/s。
进一步的，在D步骤中，所述气体介质为氩气和氦气的混合。
实施例11
一种合金钢表面涂层熔覆方法，包括如下步骤：
A. 配置合金粉末
合金粉末，包括按质量百分比计的下述原料：钛铁35%、铬铁16%、钼铁16%、石墨25%和余量为纯铁的粉末，按比例混合在一起；
B．采用层流等离子涂层熔覆设备
涂层熔覆设备包括层流等离子发生器，以层流等离子提供热源。设定参数，输入电源电压400，额定输入容量 30KVA，输出电压60V ，工作电压25V ，输出电流 500A，扫描速度 650mm/min，送粉器气流2.0m3/h，离子气体流量2.0 m3/h，保护气体流量2.3 m3/h；
C. 涂层熔覆前处理
将基体表面除锈、去污和去疲劳层，对层流等离子发生器进行预热处理；
D．涂层熔覆处理
开启层流等离子发生器，层流等离子发生器在在气体介质的保护下，层流等离子发生器内的阴、阳电极发射层流等离子束，层流等离子发生器内的送粉器送粉；结合B步骤中设置的工艺参数，并控制工艺环境，层流等离子束将A步骤中的合金粉末熔融，并喷在基体表面；
E．涂层熔覆后处理
熔覆完成后，关闭层流等离子发生器电源和气源；对基体表面的硬质合金涂层经磨削或抛光处理，并作检验测试。
进一步的，所述涂层熔覆设备沉积效率85%，孔隙率3.5%，显微硬度1000 HV，电源效率96%，电源控制精度0.3%，送粉重复精度0.7%，噪声40 dB。
进一步的，所述层流等离子射流能量密度为3WM/m-2，射流速度12.5马赫，定向速流约为3km/s，核心温度17000k；层流等离子发生器功率为125KW，在低真空5000Pa下，射流长为5.2米。
进一步的，在D步骤中，送粉器为三枪合一和中心轴送粉装置。
进一步的，所述送粉器的送粉率550mg/s。
进一步的，在D步骤中，所述气体介质为氩气。
实施例12
一种合金钢表面涂层熔覆方法，包括如下步骤：
A. 配置合金粉末
合金粉末，包括按质量百分比计的下述原料：钛铁33%、铬铁15%、钼铁15%、石墨22%和余量为纯铁的粉末，按比例混合在一起；
B．采用层流等离子涂层熔覆设备
涂层熔覆设备包括层流等离子发生器，以层流等离子提供热源。设定参数，输入电源电压370，额定输入容量 30KVA，输出电压60V ，工作电压25V ，输出电流 470A，扫描速度 620mm/min，送粉器气流1.8m3/h，离子气体流量1.8 m3/h，保护气体流量2.1 m3/h；
C. 涂层熔覆前处理
将基体表面除锈、去污和去疲劳层，对层流等离子发生器进行预热处理；
D．涂层熔覆处理
开启层流等离子发生器，层流等离子发生器在在气体介质的保护下，层流等离子发生器内的阴、阳电极发射层流等离子束，层流等离子发生器内的送粉器送粉；结合B步骤中设置的工艺参数，并控制工艺环境，层流等离子束将A步骤中的合金粉末熔融，并喷在基体表面；
E．涂层熔覆后处理
熔覆完成后，关闭层流等离子发生器电源和气源；对基体表面的硬质合金涂层经磨削或抛光处理，并作检验测试。
进一步的，所述涂层熔覆设备沉积效率80%，孔隙率0.5%，显微硬度300～1600 HV，电源效率96%，电源控制精度0.5%，送粉重复精度1%，噪声30dB。
进一步的，所述层流等离子射流能量密度为2WM/m-2，射流速度10马赫，定向速流约为2km/s，核心温度17000k；层流等离子发生器功率为100KW，在低真空5000Pa下，射流长为5米。
进一步的，在D步骤中，送粉器为三枪合一和中心轴送粉装置。
进一步的，所述送粉器的送粉率500mg/s。
进一步的，在D步骤中，所述气体介质为氩气、氮气、氦气、氢气和氨气中的混合。