本發(fā)明涉及熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自粘接自封孔熱噴涂材料。
背景技術(shù)：
金屬間形成金屬化合物的放熱反應(yīng)是廣泛使用的增強(qiáng)基材-熱噴涂層結(jié)合力方法。常見的方法是將Ni-Al,Ni-Ti,Si-Ta等混合粉末或含有這些粉末的絲材用熱噴涂沉積到目標(biāo)基材的表面。這些金屬元素之間形成金屬間化合物的反應(yīng)釋放大量的熱量。進(jìn)一步提高飛行顆粒的溫度。在噴涂層和基體間形成部分冶金鍵，增強(qiáng)噴涂層與基體間結(jié)合力。為了提高反應(yīng)效率，用來(lái)形成化合物的兩種金屬元素被制成復(fù)合粉末顆粒。常見的有熔煉-霧化，Al包覆Ni，和Ni包裹Al。用這些方法制備的復(fù)合粉末里，有相當(dāng)一部分Ni和Al已經(jīng)反應(yīng)生存生成金屬間化合物，直接減低了利用放熱反應(yīng)來(lái)提高結(jié)合力的效率。
熱噴涂層總是有一定的孔隙率。如果孔隙間互相聯(lián)結(jié)，就會(huì)形成貫穿熱噴涂層的大孔隙。它們會(huì)成為氧化性或腐蝕氣體的通道，導(dǎo)致被保護(hù)的工件表面被氧化或腐蝕。為此，在實(shí)際應(yīng)用中，一個(gè)功能齊全的熱噴涂層，通常要使用三種不同的材料來(lái)制備。用打底層來(lái)提高噴涂層與基體間結(jié)合力；在工作層噴涂以后，還要在其上應(yīng)用一層封孔劑。這直接導(dǎo)致熱噴涂生產(chǎn)成本的上升，使生產(chǎn)控制變得更加困難，不利于產(chǎn)品質(zhì)量的控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種降低熱噴涂材料的孔隙率的自粘接自封孔熱噴涂材料。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的：
一種自粘接自封孔熱噴涂材料，
包括包衣和粉芯的熱噴涂絲材；
所述粉芯包括一個(gè)Ni顆粒和一個(gè)Al顆粒組成的Ni-Al雙粒子粉末；
所述粉芯包括如下質(zhì)量百分比的成分：
Ni-Al雙粒子粉末：1％～10％，
B：0.1％～5％，C：0.1％～5％，Cr：2％～20％，Ni：1％～4％，
Ta、W、Mo、V、Nb中的至少一種，總含量為1％～5％，
SiC、B4C、BN、SiO2、TiC、Al2O3中的至少一種，總含量為1％～10％，
納米Al2O3：5％～20％，
其余成分為Fe；
所述包衣為低碳鋼。
優(yōu)選地，所述粉芯是由所需成分的原料純物質(zhì)或合金粉末直接混合組成的機(jī)械混合粉。
優(yōu)選地，所述的Ni-Al雙粒子粉末的制備方法包括：將一定比例的Ni顆粒和Al顆粒直接混合，Ni原子和Al原子發(fā)生表面互擴(kuò)散，形成互擴(kuò)散層。
優(yōu)選地，所述Ni-Al雙粒子粉末中Ni顆粒的半徑為37～53μm，Al顆粒的半徑為37～53μm。
優(yōu)選地，所述Ni顆粒和所述Al顆粒的質(zhì)量比為7:1。
優(yōu)選地，所述Ni顆粒和所述Al顆?；U(kuò)散的溫度為50℃～150℃。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：
本發(fā)明的提供的自粘接自封孔熱噴涂材料粉芯里含有納米Al2O3顆粒，熱噴涂層里的孔隙被納米Al2O3顆粒填塞。另外，使用現(xiàn)有技術(shù)的熱噴涂材料基體與噴涂層的結(jié)合力為20-30MPa，使用本發(fā)明提供的自粘接自封孔熱噴涂材料基體與噴涂層的結(jié)合力大概為50MPa。所以使用本發(fā)明提供的自粘接自封孔熱噴涂材料，可提高結(jié)合力，并自發(fā)封堵熱噴涂層里的孔隙，將原來(lái)需要三種材料實(shí)現(xiàn)的功能由一種材料實(shí)現(xiàn)，降低了生產(chǎn)成本，優(yōu)化生產(chǎn)流程，提高了生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制能力。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
實(shí)施例1
在50℃～150℃的環(huán)境下，將半徑為37～53μm的Ni顆粒和半徑為37～53μm的Al顆粒，以質(zhì)量比7：1直接混合，Ni原子和Al原子發(fā)生表面互擴(kuò)散，得到Ni-Al雙粒子粉末。
取如下質(zhì)量百分比的各成分：
B：0.1％～5％，C：0.1％～5％，Cr：2％～20％，Ni：1％～4％，
Ta、W、Mo、V、Nb中的至少一種，總含量為1％～5％，
SiC、B4C、BN、SiO2、TiC、Al2O3中的至少一種，總含量為1％～10％，
納米Al2O3：5％～20％，
其余成分為Fe；
將上述成分的原料純物質(zhì)或合金粉末直接混合組成機(jī)械混合粉，與質(zhì)量百分比為1％～10％的Ni-Al雙粒子粉末混合得到粉芯，然后用低碳鋼包衣將粉芯包裹起來(lái)制成連續(xù)絲材，得到本發(fā)明的自粘接自封孔熱噴涂材料。
實(shí)施例2
在50℃的環(huán)境下，將半徑為37～53μm的Ni顆粒和半徑為37～53μm的Al顆粒，以質(zhì)量比7：1直接混合，Ni原子和Al原子發(fā)生表面互擴(kuò)散，得到Ni-Al雙粒子粉末。
取如下質(zhì)量百分比的各成分：
B：0.1％，C：0.1％，Cr：2％，Ni：1％，F(xiàn)e：75.8％，
Ta：1％，W：1％，Mo：1％，V：1％，Nb：1％，
SiC：1％，B4C：1％，BN：2％，SiO2：2％，TiC：1％，Al2O3：3％，
納米Al2O3：5％；
將上述成分的原料純物質(zhì)或合金粉末直接混合組成機(jī)械混合粉，與質(zhì)量百分比為1％的Ni-Al雙粒子粉末混合得到粉芯，然后用低碳鋼包衣將粉芯包裹起來(lái)制成連續(xù)絲材，得到本發(fā)明的自粘接自封孔熱噴涂材料。
實(shí)施例3
在150℃的環(huán)境下，將半徑為37～53μm的Ni顆粒和半徑為37～53μm的Al顆粒，以質(zhì)量比7：1直接混合，Ni原子和Al原子發(fā)生表面互擴(kuò)散，得到Ni-Al雙粒子粉末。
取如下質(zhì)量百分比的各成分：
B：5％，C：5％，Cr：10％，Ni：4％，F(xiàn)e：44％，
V：1％，
SiC：0.5％，SiO2：0.3％，TiC：0.2％，
納米Al2O3：20％；
將上述成分的原料純物質(zhì)或合金粉末直接混合組成機(jī)械混合粉，與質(zhì)量百分比為10％的Ni-Al雙粒子粉末混合得到粉芯，然后用低碳鋼包衣將粉芯包裹起來(lái)制成連續(xù)絲材。
實(shí)施例4
在130℃的環(huán)境下，將半徑為37～53μm的Ni顆粒和半徑為37～53μm的Al顆粒，以質(zhì)量比7：1直接混合，Ni原子和Al原子發(fā)生表面互擴(kuò)散，得到Ni-Al雙粒子粉末。
取如下質(zhì)量百分比的各成分：
B：1.5％，C：1％，Cr：20％，Ni：2.5％，F(xiàn)e：57.5％，
Ta：0.5％，Mo：1.5％，
B4C：0.5％，BN：1％，SiO2：1％，
納米Al2O3：8％；
將上述成分的原料純物質(zhì)或合金粉末直接混合組成機(jī)械混合粉，與質(zhì)量百分比為5％的Ni-Al雙粒子粉末混合得到粉芯，然后用低碳鋼包衣將粉芯包裹起來(lái)制成連續(xù)絲材，得到本發(fā)明的自粘接自封孔熱噴涂材料。
實(shí)施例5
在100℃的環(huán)境下，將半徑為37～53μm的Ni顆粒和半徑為37～53μm的Al顆粒，以質(zhì)量比7：1直接混合，Ni原子和Al原子發(fā)生表面互擴(kuò)散，得到Ni-Al雙粒子粉末。
取如下質(zhì)量百分比的各成分：
B：1％，C：0.5％，Cr：5％，Ni：2％，F(xiàn)e：61％，
W：0.3％，Mo：0.3％，V：1.1％，
SiC：0.5％，BN：1.5％，TiC：2.4％，Al2O3：3.4％，
納米Al2O3：13％；
將上述成分的原料純物質(zhì)或合金粉末直接混合組成機(jī)械混合粉，與質(zhì)量百分比為8％的Ni-Al雙粒子粉末混合得到粉芯，然后用低碳鋼包衣將粉芯包裹起來(lái)制成連續(xù)絲材，得到本發(fā)明的自粘接自封孔熱噴涂材料。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例和說明書的限制，不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。