专利名称：一种碳化铬陶瓷热喷涂药芯焊丝的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焊丝，特别是热喷涂用的焊丝。
背景技术：
热喷涂是制备涂层的一类方法，已成为材料表面防护与强化的新技术之一，它是利用热源将喷涂材料加热熔化或软化，以一定速度喷射到基体表面，形成涂层。其基体几乎可以是各种材料，包括金属、陶瓷、玻璃等无机材料以及塑料、木材、纸张、布匹等有机材料， 而且不限工件尺寸，大到铁塔、桥梁，小到机械零件均可采用热喷涂制备涂层。喷涂材料可以是金属材料，也可以是陶瓷等无机非金属材料以及陶瓷一金属复合材料。目前，陶瓷热喷涂主要采用粉末喷涂、实芯焊丝喷涂和陶瓷棒喷涂。粉末喷涂由于送粉不均勻、不稳定，熔化程度不均勻，喷涂到基体上造成夹生，涂层结合强度低，热能利用率低，沉积效率低，气孔率高。实芯焊丝喷涂所用的实芯焊丝需要熔炼和轧制，制造工艺复杂，而且成分是固定不变的。陶瓷棒喷涂需要经常更换陶瓷棒，工作效率低，难于实现自动化，而且由于陶瓷棒没有熔化的末梢喷到涂层表面影响涂层质量，且浪费大。目前，国内尚无Cr2C3陶瓷热喷涂药芯焊丝，国外俄罗斯和法国有相关生产陶瓷热喷涂软线的报道，而不是陶瓷热喷涂药芯焊丝。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低、结合强度高、涂层质量好的碳化铬陶瓷热喷涂药芯焊丝。本发明主要是以Cr2C3为主要涂层材料，以NiCr、La2O3和石墨为辅助材料的热喷涂陶瓷药芯焊丝。本发明的陶瓷药芯焊丝，其药芯化学成分的重量百分比(wt%)为=Cr2C3 75 一 85、 NiCr 10 - 15, La2O3 1 一 3、石墨 4 — 7。粉末粒度为 _120 +80 目。本发明的陶瓷药芯焊丝的制备方法将上述药芯的各种原料放入搅拌机混合均勻，外皮采用H08低碳钢钢带，采用药芯焊丝生产设备，经卷曲、拉拔出外径为F4 — F6的陶瓷药芯焊丝。药粉填充率为40%。使用时喷涂距离控制在80-120mm之间，涂层厚度为0. 1 一 0. 3mmο本发明陶瓷药芯焊丝控制较高的Cr2C3含量，经喷涂后生成Cr2C3的表面涂层，保证堆焊金属具有较高的硬度，起到耐高温、抗氧化、耐腐蚀、抗磨损作用；低碳钢钢带在喷涂过程中溶化后经喷射到基体表面，与基体表面具有良好的冶金结合，形成一定厚度的结合层， 提高了基体与陶瓷层之间的结合强度；添加MCr可以增加Cr2C3涂层的致密性和韧性；添加少量的石墨一方面可以通过冶金过程进入到结合层，在结合层起到增碳的作用，提高结合层的强度，另一方面在高温下，石墨与氧反应，起到脱氧剂的作用，同时，石墨的加入还能改善原料在拉拔过程的流动性，使拉拔过程中的药芯焊丝易于变形，避免卡丝、断丝现象的发生；添加少量的La2O3可以细化结合层的显微组织，增强了 Cr2C3和低碳钢基体之间的结合力。
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本发明与现有技术相比具有如下优点 1、制造工艺简单，成本低。2、喷涂涂层与低碳钢基体之间具有较大的结合强度达到15 - 20MPa，在一定喷涂距离范围喷涂涂层具有较高的硬度，达到600 - 1000HV，并且具有较高的耐磨性。3、采用本发明的Cr2C3陶瓷热喷涂药芯焊丝，可以修复报废的轴、齿类零部件，恢复其尺寸、形状，并获得更优异的表面力学性能，特别是具有较高的耐腐蚀性能，从而使其具有更高的使用寿命。
具体实施例方式实施例1
取Cr2C385kg、NiCr 10kg、La203 1kg、石墨4kg。粉末粒度为_12(Γ+80目。将上述原料放入搅拌机混合均勻，外皮采用Η08低碳钢钢带，采用药芯焊丝生产设备，经卷曲、拉拔出外径为F6的陶瓷药芯焊丝，药粉填充率为40%。使用时喷涂距离控制在120mm，涂层厚度为 0. 1mm。该陶瓷药芯焊丝的喷涂涂层与低碳钢基体之间的结合强度为15MPa，喷涂涂层硬度为 1000HV。实施例2:
取 Cr2C380kg、NiCr 12kg, La2O3 2kg、石墨 6kg。。粉末粒度为 _12(Γ+80 目。将上述原料放入搅拌机混合均勻，外皮采用Η08低碳钢钢带，采用药芯焊丝生产设备，经卷曲、拉拔出外径为F5的陶瓷药芯焊丝，药粉填充率为40%。使用时喷涂距离控制在100mm，涂层厚度为0. 2mm。该陶瓷药芯焊丝的喷涂涂层与低碳钢基体之间的结合强度为17MPa，喷涂涂层硬度为800HV。实施例3:
取Cr2C3 75 kg、Ni粉15 kg,La2O3 3 kg、石墨7kg。粉末粒度为_12(Γ+80目。将上述原料放入搅拌机混合均勻，外皮采用Η08低碳钢钢带，采用药芯焊丝生产设备，经卷曲、拉拔出外径为F4的陶瓷药芯焊丝，药粉填充率为40%。使用时喷涂距离控制在80mm，涂层厚度为0. 3mm。该陶瓷药芯焊丝的喷涂涂层与低碳钢基体之间的结合强度为20MPa，喷涂涂层硬度为600HV。
权利要求
1.一种碳化铬陶瓷热喷涂药芯焊丝，其特征在于其化学成分的重量百分比为wt%: Cr2C3 75 — 85、NiCr 10 — 15、La2O3 1 — 3、石墨 4 — 7。
2.根据权利要求1所述的一种碳化铬陶瓷热喷涂药芯焊丝，其特征在于上述原料的粉末粒度为-120 +80目。
3.上述碳化铬陶瓷热喷涂药芯焊丝的使用方法，其特征在于喷涂距离控制在80-120mm，涂层厚度为0. 1 — 0. 3謹。
全文摘要
一种碳化铬陶瓷热喷涂药芯焊丝，其化学成分的重量百分比为wt%Cr2C375－85、NiCr10－15、La2O31－3、石墨4－7，粉末粒度为-120~+80目。将上述原料放入搅拌机混合均匀，外皮采用H08低碳钢钢带，采用药芯焊丝生产设备，经卷曲、拉拔出外径为F4－F6的陶瓷药芯焊丝。使用时喷涂距离控制在80-120mm，涂层厚度为0.1－0.3mm。本发明的优点是成本低，喷涂涂层与低碳钢基体之间具有较大的结合强度，达到15－20MPa，在一定喷涂距离范围喷涂涂层具有较高的硬度，达到600－1000HV，并且具有较高的耐磨性。
文档编号C23C4/10GK102400083SQ20111036335
公开日2012年4月4日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者周野飞, 杨庆祥, 杨育林, 齐效文 申请人:燕山大学