[发明专利]一种电力金具用激光熔覆涂层及其熔覆方法

说明书

本发明涉及一种电力金具用激光熔覆涂层及其熔覆方法，所述涂层包括按质量百分比计的下述组分：0～1％稀土氧化物、3～50％碳化物和余量的Ni60；本发明提供的技术方案中的碳化物和稀土氧化物比例，既提高了金具用表面强化涂层的强化硬度及耐磨性，又降低了成本，便于推广使用。

技术领域

本发明涉及电力金具的表面强化，具体涉及一种电力金具用激光熔覆涂层及其熔覆方法。

背景技术

电力系统间和其内各部件的连接和组合的电力金具是输电线路的基本组成部分。风是威胁输电线路的安全运行的主要因素之一，强风和沙尘暴造成的输电线路倒塔、断线、风偏、污闪以及绝缘子脱串等事故时有发生，其中的金具磨损导致的事故对输电线路的危害尤为严重。因此，需要提高金具表面的耐磨性，确保输电线路的安全运行。

经本发明人研究发现将激光熔覆技术应用在电力金具上，可显著改善其表面机械性能，并且具有较高的界面结合强度。进一步研究发现要提高硬度及耐磨性，须有较高含量的硬质相，而硬质相含量过多或熔覆层间硬质相含量差过大易导致界面结合缺陷。考虑到稀土元素对金属的净化、变质和合金化作用，在熔覆层中添加一定粒度的稀土元素既可明显改善表面熔覆质量，而生产成本又较为低廉，便于广泛推广利用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种通过梯度控制电力金具表面熔覆层组分中的碳化物和稀土氧化物比例，来提高其熔覆层界面结合强度、硬度、耐磨性，获得且致密性好，表面无裂纹的熔覆层。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种电力金具用激光熔覆涂层，所述涂层包括按质量百分比计的下述组分，0～1％稀土氧化物、3～50％碳化物和余量Ni60。

进一步地，所述碳化物为WC；所述稀土氧化物为CeO₂。

进一步地，所述Ni60包括按质量百分比计的下述组分，0.6～1％C，14～18％Cr，3.5～5.5％Si，0～10％Fe，0～1％Mo，0～1％Mn，3.0～4.5％B和余量Ni。

进一步地，所述Ni60的粒度为-200目～+270目；

所述CeO₂的粒度为5～30nm；

所述WC的粒度为-200目～+325目。

进一步地，所述涂层至少两层，从底层到表面层方向上，所述CeO₂含量逐层减小，所述WC含量逐层增加。

进一步地，所述涂层包括三层，

底层、中间层和表面层分别包括按质量百分比计的下述组分：0.1～0.3％CeO₂，5～15％WC，余量的Ni60；

0.05～0.2％CeO₂，15～25％WC，余量的Ni60；和

25～35％WC，余量的Ni60。

一种电力金具用激光熔覆涂层的熔覆方法，该方法包括以下步骤：

(1)净化电力金具表面；

(2)制备涂料；和

(3)激光熔覆。

进一步地，所述激光熔覆包括以同步送粉方式供应涂料。

进一步地，所述激光熔覆包括于10～15L/min保护气氛下、以12～25g/min送粉率、3500～6000W激光功率、200～600mm/min扫描速度和(3～8)mm×(3～8)mm光斑直径的条件下进行所述激光熔覆。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：