專利名稱：銅或銅合金基體上鎳基自熔合金涂層的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用領(lǐng)域包括冶金、電力、化工等領(lǐng)域的一種涂層及其制備方法，特別涉及一種可用于鋼鐵連鑄結(jié)晶器修復(fù)與強化的銅或銅合金基體上鎳基自熔合金涂層的制備方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，銅或銅合金基體上鎳基自熔合金涂層的制備方法，其特點是，該鎳基自熔合金涂層包括在銅或銅合金基體上制備的結(jié)合底層與工作涂層的雙層結(jié)構(gòu)涂層；其制備方法按以下步驟進行(1)對銅或銅合金的表面進行表面預(yù)處理；(2)在經(jīng)過預(yù)處理的表面噴涂金屬陶瓷結(jié)合底層；
(3)將工作涂層噴涂在結(jié)合底層上，工作涂層為含有鎳基自熔合金與金屬或合金或陶瓷或金屬陶瓷的一種或幾種的復(fù)合涂層，其中金屬或合金或陶瓷或金屬陶瓷的含量為0～50wt％；(4)在制備過程中，對基體和涂層溫度控制在-50℃～400℃范圍內(nèi)。
本發(fā)明的其它一些特點是，所述結(jié)合底層主要起涂層過渡結(jié)合的作用，并可在必要時兼作工作層，所述工作層主要起耐磨損、耐腐蝕等作用的有效工作作用；所述結(jié)合底層材料的金屬陶瓷為碳化物系列的金屬陶瓷，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兩種或兩種以上的混合，還可以是上述材料中的一種或幾種與Cr3C2-NiCr、W-Ni中一種或幾種材料的混合。
所述結(jié)合底層與工作涂層的制備方法采用亞音速火焰噴涂或超音速火焰噴涂或超音速等離子噴涂或爆炸噴涂的方法。
所述的鎳基自熔合金中的添加物可以在整個工作涂層內(nèi)保持某一含量，也可以按一定規(guī)律變化。
所述的對銅或銅合金表面預(yù)處理可以是除油、除銹秀、粗化等熱噴涂工藝常用的預(yù)處理方法，也可以是先在其表面采用電鍍、化學(xué)鍍等方法進行鍍鎳、鉻以及鎳、鉻以及其它金屬元素的合金層后再進行除油、粗化等預(yù)處理的方法。
所述的雙層結(jié)構(gòu)可以通過結(jié)合底層與工作涂層的材料混合與含量過渡而成為層間不呈現(xiàn)明顯界線的雙層結(jié)構(gòu)涂層。
按本發(fā)明的制備方法所得到的銅或銅合金基體上鎳基自熔合金涂層的制備方法，可以用于鋼鐵連鑄結(jié)晶器銅或銅合金基體修復(fù)與強化涂層的高結(jié)合的鎳基合金涂層，也可以用于其它銅或銅合金要求高結(jié)合強度的鎳基自熔合金涂層，使其具有優(yōu)越的耐磨損性能與耐熱沖擊性能。
具體實施例方式
以下結(jié)合發(fā)明人給出的實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
依本發(fā)明的技術(shù)方案，具體實施步驟如下(1)對基體進行表面預(yù)處理；(2)根據(jù)噴涂材料與工藝的不同使溫度達到-50℃～400℃；(3)采用亞音速火焰噴涂或超音速火焰噴涂或超音速等離子噴涂或爆炸噴涂方法噴涂結(jié)合底層；(4)采用亞音速火焰噴涂或超音速火焰噴涂或超音速等離子噴涂或爆炸噴涂或電弧噴涂或高速電弧噴涂方法制備鎳基自熔合金工作涂層。
以下是發(fā)明人給出的實施例，但本發(fā)明不限于這些實施例。
上述實施例可以列舉許多，其中溫度控制可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案中不同的材料在控制在-50℃～400℃內(nèi)，都能夠達到本發(fā)明的效果。
本發(fā)明的實施，能夠在銅基體表面制備高結(jié)合的鎳基合金涂層，可用于鋼鐵連鑄結(jié)晶器銅或銅合金基體強化與修復(fù)，還可用作其它類型的銅或銅合金基體零部件表面要求高結(jié)合強度的鎳基自熔合金涂層。
權(quán)利要求
1.一種銅或銅合金基體上鎳基自熔合金涂層的制備方法，其特征在于，該鎳基自熔合金涂層包括在銅或銅合金基體上制備的結(jié)合底層與工作涂層的雙層結(jié)構(gòu)涂層；其制備方法按以下步驟進行(1)對銅或銅合金的表面進行表面預(yù)處理；(2)在經(jīng)過預(yù)處理的表面噴涂金屬陶瓷結(jié)合底層；(3)將工作涂層噴涂在結(jié)合底層上，工作涂層為鎳基自熔合金與金屬或合金或陶瓷或金屬陶瓷的一種或幾種的復(fù)合涂層，其中金屬或合金或陶瓷或金屬陶瓷的含量為0～50wt％；(4)在制備過程中，對基體和涂層溫度控制在-50℃～400℃范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的銅或銅合金基體上鎳基自熔合金涂層的制備方法，其特征在于，所述結(jié)合底層材料的金屬陶瓷為高密度金屬或合金或陶瓷與金屬或合金復(fù)合的復(fù)合材料，其中的高密度金屬或合金或陶瓷可以是鎢、鉬、鉻、鎳、鈷的金屬或合金或其陶瓷。
3.如權(quán)利要求1所述的銅或銅合金基體上鎳基自熔合金涂層的制備方法，其特征在于，所述結(jié)合底層與工作涂層的制備方法采用高速火焰噴涂，包括亞音速火焰噴涂和超音速火焰噴涂與爆炸噴涂，或超音速等離子噴涂，或超音速電弧噴涂或高速電弧噴涂或超音速活性電弧噴涂的方法。
4.按權(quán)利要求1或2或3所述的銅或銅合金基體上鎳基自熔合金涂層的制備方法，其特征在于，所述的鎳基自熔合金涂層中與鎳基自熔合金進行復(fù)合的添加物可以在整個工作涂層內(nèi)保持某一含量，也可以按一定規(guī)律變化。
5.按權(quán)利要求1所述的銅或銅合金基體上鎳基自熔合金涂層的制備方法，其特征在于，所述的對銅或銅合金表面預(yù)處理可以是除油、除秀、粗化等熱噴涂工藝常用的預(yù)處理方法，也可以是先在其表面采用電鍍、化學(xué)鍍等方法進行鍍鎳、鉻以及鎳、鉻以及其它金屬元素的合金層后再進行除油、粗化等預(yù)處理的方法。
6.按權(quán)利要求1所述的銅或銅合金基體上鎳基自熔合金涂層的制備方法，其特征在于，所述的雙層結(jié)構(gòu)可以通過結(jié)合底層與工作涂層的材料混合與含量過渡而成為層間不呈現(xiàn)明顯界線的雙層結(jié)構(gòu)涂層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于銅或銅合金基體上鎳基自熔合金涂層的制備方法。包括在溫度得到控制的銅或銅合金基體表面預(yù)處理、噴涂結(jié)合底層，然后再在其上噴涂鎳基自熔合金涂層，得到本發(fā)明所述的雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)涂層。涂層的典型應(yīng)用是鋼鐵連鑄連軋結(jié)晶器銅板的強化與修復(fù)，還可廣泛用于各種銅或銅合金表面的強化與修復(fù)，使涂層結(jié)合強度高，具有優(yōu)越的耐磨損性能與耐熱沖擊性能。
文檔編號C23C4/06GK1431335SQ0311443
公開日2003年7月23日 申請日期2003年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月17日
發(fā)明者李長久, 楊冠軍, 王豫躍 申請人:西安交通大學(xué)