一种磨机用磨盘表面耐磨涂层的制备方法与流程

本发明属于表面加工与改性技术领域，涉及一种耐磨涂层的制备方法，尤其涉及一种磨机用磨盘表面耐磨涂层的制备方法。

背景技术：

在众多的道路建设应用中，乳化沥青提供了一种比热沥青更为安全、节能和环保的系统，因为这种工艺避免了高温操作、加热和有害排放。常温沥青混合料是指在常温下拌合，常温下铺筑的沥青混合料，也可以称作冷铺沥青混合料。常温沥青混合料所用的结合料为液体沥青或乳化沥青。为了节约能源，保护环境，乳化沥青混合料是采用乳化沥青与矿料混合料在常温状态下拌合的，经铺筑与压实成型后形成沥青路面，根据矿料的级配类型分为乳化沥青碎石混合料与乳化沥青混凝土混合料。在乳化沥青混合料中，对集料的质量和规格要求与热拌沥青混合料基本相同，乳化沥青是稀浆封层混合料的粘结材料，其质量的好坏直接影响稀浆封层的质量，其主要作用是用于道路的升级与养护，如石屑封层，还有多种独特的、其它沥青材料不可替代的应用，如冷拌料、稀浆封层。乳化沥青亦可用于新建道路施工，如粘层油、透层油等。

乳化沥青设备按照工艺流程分类，可以分为间歇作业式、半连续作业式、连续作业式三种。间歇式改性乳化沥青生产设备，生产时将乳化剂、酸、水、和胶乳改性剂等在皂液掺配罐中掺配，然后将其与沥青泵送到乳化磨中，一罐皂液用完后再配置皂液，然后再进行下一罐的生产。半连续式乳化沥青生产设备，实际上是将间歇式的乳化沥青设备多配备了皂液掺配罐，从而可以交替掺配皂液，保证不间断的将皂液送入乳化磨。目前，国内相当数量的乳化沥青生产设备属于这种类型。连续式乳化沥青生产设备，是将乳化剂、水、酸、胶乳改性剂、沥青等分别用计量泵直接泵送到乳化磨中，皂液的掺配是在输送管道中完成的。

由于乳化磨齿隙较小，而乳化剂又是酸性介质，有强烈的腐蚀性，单凭采用不锈钢磨盘材料还远远不够，国内一些生产乳化磨的厂家，因磨齿间隙较小，在使用不到二三个月时间，磨盘就腐蚀坏了，有些大企业被迫采购德国bws公司价格昂贵的乳化磨，而且供货周期长。因此，急需开发出一种磨盘表面耐磨涂层来增加磨盘的耐磨性，以提高磨盘的使用寿命。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、易操作的磨机用磨盘表面耐磨涂层的制备方法，制备的涂层与磨盘结合牢固、耐磨性能好，大大增加了磨盘的耐磨性和使用寿命。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种磨机用磨盘表面耐磨涂层的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1))对磨盘表面预处理并制备出深度为3～7mm的环形凹槽；

2)将上述制备的带有环形凹槽的磨盘表面进行喷涂前处理；

3)选用fecrbsi铁基合金粉末以及wc-17co、nicr-cr2c3金属陶瓷粉末做为制备耐磨涂层的原料粉末，其配比是在铁基合金粉末里添加质量比为10％～20％的金属陶瓷粉末，制成复合粉末材料，其中金属陶瓷粉末中，wc-17co质量含量为30％～50％，nicr-cr2c3质量含量为70％～50％；

4)将配制好的复合粉末材料在混料机中混匀，放入烘箱预热保温，预热温度为155～165℃，保温时间为2～3小时；

5)将步骤2)处理后的磨盘装夹在操作台上，采用超音速火焰喷涂工艺将步骤4)预热后的复合粉末材料喷涂在磨盘的表面以及齿槽、环状凹槽内形成涂层，涂层厚度为0.2mm～0.5mm；

6)将上述喷涂后的磨盘放入烘箱中，温度升至150℃～200℃，保温2～3小时，随炉冷却至50℃以下出炉。

进一步，所述步骤1)的预处理是指对磨盘表面待喷涂面的表面进行喷丸及喷砂处理，制备出的齿槽及环形凹槽分布均匀且深度一致。

进一步，所述步骤2)的喷涂前处理具体是指：将磨盘表面用丙酮去除其表面的油污杂质，再用白刚玉砂对其表面进行喷砂粗化处理，并彻底清理镶嵌在齿槽及环形凹槽底部的砂粒。

进一步，所述步骤3)的铁基合金粉末以及金属陶瓷粉末的粒度为10μm～50μm。

最后，所述环形凹槽的深度是5mm。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1)在磨盘上喷涂耐磨涂层，可以提高磨盘表面的耐磨性和使用寿命，解决了磨盘反复更换的问题；

2)在磨盘待喷涂的基体表面预制凹槽结构，将涂层喷涂在凹槽内部，形成软硬相间的基体涂层结构，可以解决耐磨涂层在喷涂及使用过程中出现的问题，一方面可以降低涂层/基体界面的应力，另一方面可以增加涂层与基体的结合面积，提高涂层的结合性能，也可提高耐磨涂层的抗剥落性能和使用可靠性。

本发明的制备方法工艺简单、易操作，制备的涂层与磨盘结合牢固、耐磨性能好，大大增加了磨盘的耐磨性和使用寿命，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明提供的磨盘的结构示意图；

图2是喷涂前后磨盘的对照照片。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

一种磨机用磨盘表面耐磨涂层的制备方法，步骤为：

(a)先对磨盘表面待喷涂面的表面进行喷丸及喷砂处理，在磨盘表面制备出带有一定深度的环形凹槽1，深度通常是3～7mm，优选5mm，环形凹槽1分布均匀且深度一致；

(b)对步骤(a)处理的磨盘表面用丙酮去除其表面的油污等杂质，用棕白刚玉砂对其表面进行喷砂粗化处理，并彻底清理镶嵌在齿槽2及环形凹槽1底部的砂粒；

(c)选用fecrbsi铁基合金粉末以及wc-17co、nicr-cr2c3金属陶瓷粉末做为喷涂粉末，其配比是在铁基合金粉末材料里添加质量比为10％的金属陶瓷粉末，制成复合粉末材料，其中金属陶瓷粉末中，wc-17co含量为30％，nicr-cr2c3含为70％，采用质量含量；

(d)对步骤(c)配制的复合粉末材料在混料机中混匀，在喷涂前放入烘箱预热，预热温度为160℃，保温时间为2小时；

(e)对步骤(b)处理的磨盘装夹在专用操作台上，采用超音速火焰喷涂工艺将复合粉末材料喷涂在磨盘表面和齿槽2及环形凹槽1内形成涂层，涂层厚度为0.2mm；

(f)将步骤(e)所得的磨盘放入烘箱中，温度升到150℃，保温3小时，随炉冷却至50℃以下出炉。

实施例2

一种磨机用磨盘表面耐磨涂层的制备方法，步骤为：

(a)先对磨盘表面待喷涂面的表面进行喷丸及喷砂处理，在磨盘表面制备出带有一定深度的环形凹槽1，深度通常是3～7mm，优选5mm，环形凹槽1分布均匀且深度一致；

(b)对步骤(a)处理的磨盘表面用丙酮去除其表面的油污等杂质，用棕白刚玉砂对其表面进行喷砂粗化处理，并彻底清理镶嵌在齿槽2及环形凹槽1底部的砂粒；

(c)选用fecrbsi铁基合金粉末以及wc-17co、nicr-cr2c3金属陶瓷粉末做为喷涂粉末，其配比是在铁基合金粉末材料里添加质量比为15％的金属陶瓷粉末，制成复合粉末材料，其中金属陶瓷粉末中，wc-17co含量为40％，nicr-cr2c3含为60％，采用质量含量；

(d)对步骤(c)配制的复合粉末材料在混料机中混匀，在喷涂前放入烘箱预热，预热温度为160℃，保温时间为2.2小时；

(e)对步骤(b)处理的磨盘装夹在专用操作台上，采用超音速火焰喷涂工艺将复合粉末材料喷涂在磨盘表面和齿槽2及环状凹槽1内形成涂层，涂层厚度为0.3mm；

(f)将步骤(e)所得的磨盘放入烘箱中，温度升到160℃，保温2.5小时，随炉冷却至50℃以下出炉。

实施例3

一种磨机用磨盘表面耐磨涂层的制备方法，步骤为：

(a)先对磨盘表面待喷涂面的表面进行喷丸及喷砂处理，在磨盘表面制备出带有一定深度的环形凹槽1，深度通常是3～7mm，优选5mm，环形凹槽1分布均匀且深度一致；

(b)对步骤(a)处理的磨盘表面用丙酮去除其表面的油污等杂质，用棕白刚玉砂对其表面进行喷砂粗化处理，并彻底清理镶嵌在齿槽2及环形凹槽1底部的砂粒；

(c)选用fecrbsi铁基合金粉末以及wc-17co、nicr-cr2c3金属陶瓷粉末做为喷涂粉末，其配比是在铁基合金粉末材料里添加质量比为18％的金属陶瓷粉末，制成复合粉末材料，其中金属陶瓷粉末中，wc-17co含量为45％，nicr-cr2c3含为55％，采用质量含量；

(d)对步骤(c)配制的复合粉末材料在混料机中混匀，在喷涂前放入烘箱预热，预热温度为160℃，保温时间为2.5小时；

(e)对步骤(b)处理的磨盘装夹在专用操作台上，采用超音速火焰喷涂工艺将复合粉末材料喷涂在磨盘表面和齿槽2及环形凹槽1内形成涂层，涂层厚度为0.4mm；

(f)将步骤(e)所得的磨盘放入烘箱中，温度升到180℃，保温2.2小时，随炉冷却至50℃以下出炉；

实施例4

一种磨机用磨盘表面耐磨涂层的制备方法，步骤为：

(a)先对磨盘表面待喷涂面的表面进行喷丸及喷砂处理，在磨盘表面制备出带有一定深度的环形凹槽1，深度通常是3～7mm，优选5mm，环形凹槽1分布均匀且深度一致；

(b)对步骤(a)处理的磨盘表面用丙酮去除其表面的油污等杂质，用棕白刚玉砂对其表面进行喷砂粗化处理，并彻底清理镶嵌在齿槽2及环形凹槽1底部的砂粒；

(c)选用fecrbsi铁基合金粉末以及wc-17co、nicr-cr2c3金属陶瓷粉末做为喷涂粉末，其配比是在铁基合金粉末材料里添加质量比为20％的金属陶瓷粉末，制成复合粉末材料，金属陶瓷粉末中wc-17co含量为50％，nicr-cr2c3含为50％，采用质量含量；

(d)对步骤(c)配制的复合粉末材料在混料机中混匀，在喷涂前放入烘箱预热，预热温度为160℃，保温时间为3小时；

(e)对步骤(b)处理的磨盘装夹在专用操作台上，采用超音速火焰喷涂工艺将复合粉末材料喷涂在磨盘表面和齿槽2及环形凹槽1内形成涂层，涂层厚度为0.5mm；

(f)将步骤(e)所得的磨盘放入烘箱中，温度升到200℃，保温2小时，随炉冷却至50℃以下出炉。

上述实施例子中生产获得的磨盘经过测试和试用表明，涂层与磨盘的结合强度为60mpa～65mpa。喷涂耐磨涂层后，使用寿面提高3倍，由原来的1000小时增加至3000小时。