鋼表面火焰反應(yīng)噴涂氧化鋯涂層方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋼表面火焰反應(yīng)噴涂氧化鋯涂層方法，其特征在于：所述方法包括以下工藝過程：取鋼板作為基板，用熱噴涂預(yù)處理方法進(jìn)行除銹、去油處理和噴砂粗化表面，150℃±5℃預(yù)熱，然后用氧-乙炔火焰噴槍在基板噴砂面噴涂鎳包鋁粉末作為打底層，用陶瓷棒噴槍噴涂碳化鈦50％wt與氧化鋯50％wt的復(fù)合陶瓷棒過渡層，其中氧化鋯中含8％wt三氧化二釔，再150℃±5℃預(yù)熱后用陶瓷棒噴涂槍噴涂含8％wt三氧化二釔的自蔓延氧化鋯陶瓷棒，噴涂后趁熱輥壓涂層，從而得到致密的氧化鋯涂層鋼板。本發(fā)明方法高效、節(jié)能、低成本。
【專利說明】鋼表面火焰反應(yīng)噴涂氧化鋯涂層方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種以陶瓷棒為噴涂材料，在鋼表面反應(yīng)火焰噴涂氧化鋯涂層方法。 屬于表面工程【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 陶瓷棒噴涂是將陶瓷棒材料作為噴涂材料，通過在氧乙炔火焰中熔融，壓縮空氣 將其霧化成顆粒，噴涂到工件表面，形成陶瓷涂層。它是近年來出現(xiàn)的一種新的噴涂方法。 具有材料價格低廉，品質(zhì)穩(wěn)定，操作容易等優(yōu)點。噴涂后的工件耐磨、耐腐蝕和隔熱性等性 能與等離子噴涂相當(dāng)。該設(shè)備操作簡單，便于攜帶，特別適合現(xiàn)場施工。用于火焰噴涂工藝 的陶瓷棒，最初由美國Norton公司開發(fā)，用微細(xì)粉末黏合壓制和燒結(jié)而成。其特點是噴涂 時，陶瓷棒端部在氧-乙炔火焰中停留時間較長而能充分地熔化，然后被高壓氣流霧化成 熔滴，噴射到基體表面而形成涂層。克服了因陶瓷熔點高、熔化不充分而產(chǎn)生的"生粒"的 問題。但現(xiàn)有的陶瓷棒噴槍受氧乙炔火焰燃燒溫度的限制，噴涂熔點為2500°C的氧化鋯，送 棒速度慢，能源消耗較大，生產(chǎn)效率低，成本較高。制約了熱障涂層鋼板的應(yīng)用范圍。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有陶瓷棒噴涂技術(shù)不足，提供一種高效、節(jié)能、低成本的新 方法。
[0004] 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種鋼表面火焰反應(yīng)噴涂氧化鋯涂層方法，所述方 法包括以下工藝過程：取鋼板作為基板，用熱噴涂預(yù)處理方法進(jìn)行除銹、去油處理和噴砂粗 化表面，150°c ±5°C預(yù)熱，然后用氧-乙炔火焰噴槍在基板噴砂面噴涂鎳包鋁粉末作為打 底層，用陶瓷棒噴槍噴涂碳化鈦50% wt與氧化鋯50% wt的復(fù)合陶瓷棒過渡層，其中氧化 鋯中含8% wt三氧化二釔，在150°C ±5°C預(yù)熱后用陶瓷棒噴涂槍噴涂含8% wt三氧化二釔 的自蔓延氧化鋯陶瓷棒制備涂層，噴涂后趁熱輥壓涂層，從而得到致密的氧化鋯涂層鋼板， 所述的自蔓延氧化鋯陶瓷棒粉末材料按下式配制：
[0005] 3Zr+2Gr203 = 3Zr02+4Gr
[0006] 以上所述制備陶瓷棒的粉末粒度均為200目，用水玻璃混后擠壓成0 6mm陶瓷棒。
[0007] 本發(fā)明的有益效果是：
[0008] 1、陶瓷涂層是SHS反應(yīng)在氧乙炔火焰的輔助下直接生成反應(yīng)物，節(jié)約了材料成 本；
[0009] 2、節(jié)省能源，該自蔓延放熱反應(yīng)的絕熱溫度為2303K，與氧乙炔燃燒熱疊加約節(jié)省 能源一倍；
[0010] 3、反應(yīng)噴涂使陶瓷能更充分熔化，生粒更少，沉積效率更高；
[0011] 4、生產(chǎn)率高；
[0012] 5、噴涂后熱輥壓加工，不但提高了涂層的內(nèi)聚強(qiáng)度和與基體的結(jié)合強(qiáng)度也改善了 涂層表面質(zhì)量。

【具體實施方式】
[0013] 最佳實施例
[0014] 切取一塊邊長為lOOmmX 100mm，厚5mm的碳鋼鋼板作為基板。用熱噴涂預(yù)處理方 法進(jìn)行除銹、去油處理和噴砂粗化表面?；?50°C預(yù)熱，用氧-乙炔火焰噴槍在基板噴砂 面噴涂鎳包鋁粉末作為打底層。用陶瓷棒噴槍噴涂碳化鈦50% wt與氧化鋯50% wt的復(fù) 合陶瓷棒過渡層。其中氧化鋯中含8% wt三氧化二釔，再150°C預(yù)熱后用陶瓷棒噴涂槍噴 涂含8% wt三氧化二釔的自蔓延氧化鋯陶瓷棒，噴涂后趁熱輥壓涂層。從而得到致密的氧 化鋯涂層鋼板。所述的自蔓延氧化鋯陶瓷棒粉末材料按下式配制：
[0015] 3Zr+2Gr203 = 3Zr02+4Gr
[0016] 陶瓷棒粉末粒度均為200目。用水玻璃混后擠壓成0 6mm陶瓷棒。陶瓷棒噴涂氧 氣壓力0· 2?0· 4MPa，流量計讀數(shù)為1. 5?1. 8。乙炔壓力為0· 08?0· lOMPa，流量計讀數(shù) 為1. 3?1. 4。送陶瓷棒電機(jī)電壓28?30V。空氣壓力0. 8MPa，流量計讀數(shù)為1. 4?1. 5。 噴涂后趁紅熱狀態(tài)進(jìn)行輥壓。
【權(quán)利要求】
1. 一種鋼表面火焰反應(yīng)噴涂氧化鋯涂層方法，其特征在于：所述方法包括以下工 藝過程：取鋼板作為基板，用熱噴涂預(yù)處理方法進(jìn)行除銹、去油處理和噴砂粗化表面， 150°C ±5°C預(yù)熱，然后用氧-乙炔火焰噴槍在基板噴砂面噴涂鎳包鋁粉末作為打底層，用 陶瓷棒噴槍噴涂碳化鈦50% wt與氧化鋯50% wt的復(fù)合陶瓷棒過渡層，其中氧化鋯中含 8% wt三氧化二釔，再150°C ±5°C預(yù)熱后用陶瓷棒噴涂槍噴涂含8% wt三氧化二釔的自蔓 延氧化鋯陶瓷棒，噴涂后趁熱輥壓涂層，從而得到致密的氧化鋯涂層鋼板，所述的自蔓延氧 化鋯陶瓷棒粉末材料按下式配制： 3Zr+2Gr203 = 3Zr02+4Gr 所述陶瓷棒粉末粒度均為200目，用水玻璃混后擠壓成0 6mm陶瓷棒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼表面火焰反應(yīng)噴涂氧化鋯涂層方法，其特征在于： 所述陶瓷棒噴涂氧氣壓力〇· 2?0· 4MPa，流量計讀數(shù)為1. 5?1. 8 ;乙炔壓力為0· 08? 0. lOMPa，流量計讀數(shù)為1. 3?1. 4 ;送陶瓷棒電機(jī)電壓28?30V ;空氣壓力0. 8MPa，流量計 讀數(shù)為1.4?1.5。
【文檔編號】C23C4/10GK104141103SQ201310164608
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月8日
【發(fā)明者】陳威, 高一翔, 陳大智, 譚佃龍, 朱丹, 錢潤華, 蘇宏藝 申請人:陳威