[发明专利]一种高热导率的铁基电弧喷涂涂层的涂层制备方法

说明书

一种高热导率的铁基电弧喷涂涂层的涂层制备方法，属于材料加工工程中的热喷涂领域。具体涉及一种用电弧喷涂制备高热导率以及良好力学性能的粉芯丝材及其涂层的制备方法。所述的粉芯成分质量百分含量范围如下：高碳铬铁粉：15‑26％；硼铁粉：26‑52％；75号硅铁粉：2‑10％；碳化铬粉：8‑18％；电解锰粉：1‑5％；余量为还原铁粉。按一定质量比混合均匀后轧制成丝材。粉芯丝材外皮所用带材为430不锈钢带；粉芯丝材填充率：28‑32％。用电弧喷涂制备具有较高热导率的铁基涂层时，喷涂工艺采取：电压28‑32V；电流180‑220A；喷涂距离180‑220mm；压缩空气压力0.4‑0.6MPa。本发明可获得热导率较高及硬度较高的铁基涂层。

技术领域

本发明属于材料加工工程中的热喷涂领域，涉及一种粉芯丝材、涂层的 制备方法，特别涉及一种用于电弧喷涂制备高热导率铁基涂层的粉芯丝材及 其涂层的制备方法，该发明可用于造纸烘缸等相关传热部件。

背景技术

烘缸是造纸机械中重要的部件，对其钢体表面的光洁度和精度都有很高 的要求。同时烘缸也是纸机干燥部的主要高耗能部件之一。据统计，纸机干 燥部件约占整个系统耗能的50％，而蒸汽消耗则占到纸张生产成本的5～15％。 由于酸性介质的腐蚀和机械磨损，烘缸在使用过程中，会受到表面刮刀以及 纸浆的刮擦而导致磨损失效，严重降低了纸张的质量和烘缸的使用寿命。针 对这一问题，采用电弧喷涂技术制备表面耐磨涂层对于延长烘缸使用寿命是 有效的技术手段。然而，由于电弧喷涂材料及工艺等因素的限制，使得涂层的传热性能远低于缸体，这对烘缸能源利用率带来了较为不利的影响。因此， 研发高导热的耐磨电弧喷涂层已成为实际工程中亟需解决的问题。

近些年，利用热喷涂技术制备金属基涂层的研究已经展开，爆炸喷涂、 超音速火焰喷涂、等离子喷涂等工艺设备复杂，成本高，不适宜原位大面积 现场施工，且喷涂原材料粉体制备复杂。而电弧喷涂因具有设备简单，操作 方便，喷涂材料制备方便、经济，可以实现原位大面积喷涂等优点，已成为 在实际应用领域制备热喷涂层的主要制备方法。

经检索，目前并无采用电弧喷涂制备具有较高热导率铁基涂层相关技术 的专利报道。

发明内容

针对上述研究背景，本发明的目的在于提供一种高热导率并且具有良好 力学性能的的铁基涂层材料及其涂层的制备方法。

一种能够用于电弧喷涂制备高热导率铁基涂层的粉芯丝材，所述的粉芯 成分质量百分含量范围如下：高碳铬铁粉：15-26％；硼铁粉：26-52％；75 号硅铁粉：2-10％；碳化铬粉：8-18％；电解锰粉：1-5％；余量为还原铁粉。 粉芯丝材外皮所用带材为不锈钢钢带；粉芯丝材填充率：28-32％。

所述粉芯丝材外皮所用带材为430不锈钢带。

优选所述粉芯丝材药芯成分质量百分含量范围为：高碳铬铁粉：18-22％； 硼铁粉：34-43％；75号硅铁粉：2-8％；碳化铬粉：8-12％；电解锰粉：2-5％； 余量为还原铁粉。

采用本发明上述粉芯丝材制备一种具有较高热导率的铁基涂层，其特征 在于，包括如下步骤：

步骤1,按照权利要求1所述的粉芯丝材成分配置药芯粉末，轧制，最终 获得直径为2.0mm的粉芯丝材；

步骤2,对金属基体表面进行预处理去除表面氧化膜以及污垢，然后对基 材进行喷砂处理；

步骤3,采用电弧喷涂工艺制备铁基涂层，喷涂工艺参数为：电压28-32V； 电流180-220A；喷涂距离：180-220mm；压缩空气压力：0.4-0.6MPa。

采用上述方法制备的一种具有较高热导率的铁基涂层，此涂层可以应用 于造纸烘缸等相关的传热部件。

一种采用电弧喷涂方法制备具有较高热导率的铁基涂层所具有的性能是 主要是其自身组分所决定的。其作用为：