一種鋼鐵冶金輥類部件超音速火焰噴涂修復(fù)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及修復(fù)與再制造【技術(shù)領(lǐng)域】，它公開了一種鋼鐵冶金輥類部件超音速火焰噴涂修復(fù)方法，其特征在于，包含以下步驟：（1）清除鋼鐵冶金輥類部件表面的污垢；（2）對(duì)所述的鋼鐵冶金輥類部件缺損部位進(jìn)行點(diǎn)焊并打磨；（3）通過(guò)超音速火焰噴涂設(shè)備在所述輥類部件表面進(jìn)行超音速火焰噴涂，制備出WC－12Co涂層；（4）對(duì)所述噴涂有WC－12Co涂層的輥類零件進(jìn)行封孔、隔離和自然冷卻。本發(fā)明的有益效果是：工藝操作簡(jiǎn)單，延長(zhǎng)輥體零件使用壽命，制備的WC－12Co涂層孔隙率小于1％，具有優(yōu)異的抗粘性、耐磨損性能，結(jié)構(gòu)緊致。
【專利說(shuō)明】一種鋼鐵冶金輥類部件超音速火焰噴涂修復(fù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械修復(fù)與再制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及到一種鋼鐵冶金輥類部件超音速火焰噴涂修復(fù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]修復(fù)和改造廢舊機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)行的一系列技術(shù)措施或工程活動(dòng)，又稱為再制造工程，是廢舊裝備高技術(shù)修復(fù)、改造升級(jí)的產(chǎn)業(yè)化。裝備再制造已成為國(guó)家大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的核心內(nèi)容之一。國(guó)外將再制造產(chǎn)業(yè)稱為“朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”。
[0003]熱噴涂修復(fù)和改造以“尺寸恢復(fù)和性能提升”為特色，具有噴涂材料廣泛、基體形狀與尺寸不受限制、涂層厚度容易控制、工藝操作簡(jiǎn)單、基體受熱影響小、能賦予零件表面特殊性能等特點(diǎn)，已經(jīng)作為一種再制造修復(fù)成形技術(shù)在國(guó)防工業(yè)、印刷、航空航天、石油化工、礦山機(jī)械、電力等領(lǐng)域得到廣泛重視和應(yīng)用。21世紀(jì)以來(lái)，采用空氣助燃的大氣超音速火焰噴涂系統(tǒng)(HVAF)出現(xiàn)，其焰流溫度較低(I 400~1600°C)、粒子速度更快(700~800m/s)，在制備Cu基、Al基等易氧化材料涂層及其WC - Co、NiCr 一 Cr3C2等金屬陶瓷涂層方面顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
[0004]超音速火焰噴涂具有粒子速度快，結(jié)合強(qiáng)度高，涂層內(nèi)部為壓應(yīng)力，可以厚成形(幾個(gè)毫米)的特點(diǎn)，超音速火焰噴涂技術(shù)適用于各類大型磨損失效軸、輥的再制造，可廣泛應(yīng)用于航空航天、鋼鐵冶金、石油化工、造紙及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域損傷部件的再制造。鋼鐵冶金領(lǐng)域熱鍍鋅槽中的沉沒(méi)輥、穩(wěn)定輥，經(jīng)受嚴(yán)重的熔融鋅液腐蝕，使用壽命較短。一般工作I~2周，因輥面腐蝕而產(chǎn)生嚴(yán)重的粘鋅渣現(xiàn)象，在鍍鋅過(guò)程中對(duì)鋼板產(chǎn)生劃傷，影響鍍鋅板質(zhì)量。目前對(duì)鍍鋅工作輥的修復(fù)方法是采用車削減小尺寸修復(fù)法，重新獲得好的輥面狀態(tài)。但經(jīng)幾次加工后，整個(gè)輥體因超差而報(bào)廢。如何對(duì)出現(xiàn)瑕疵或損壞的輥體零件進(jìn)行修復(fù)再制造，是資源再利用的重要課題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種工藝操作簡(jiǎn)單，延長(zhǎng)輥體零件使用壽命的鋼鐵冶金輥類部件超音速火焰噴涂修復(fù)方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]一種鋼鐵冶金輥類部件超音速火焰噴涂修復(fù)方法，其特征在于，包含以下步驟:
[0008](I)清除鋼鐵冶金輥類部件表面的污垢；
[0009](2)對(duì)所述的鋼鐵冶金輥類部件缺損部位進(jìn)行點(diǎn)焊并打磨；
[0010](3)通過(guò)超音速等離子體噴涂設(shè)備在所述基材表面進(jìn)行超音速火焰噴涂，制備出WC — 12CO 涂層；
[0011](4)對(duì)所述噴涂有WC - 12Co涂層的輥類零件進(jìn)行封孔、隔離和冷卻。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟(1)用除銹劑對(duì)所述鋼鐵冶金輥類部件進(jìn)行清洗，除銹完成后置于100°C烘箱中烘干。[0013]優(yōu)選的，所述步驟(2)對(duì)所述的鋼鐵冶金輥類部件缺損部位進(jìn)行點(diǎn)焊后，先用打磨機(jī)進(jìn)行打磨，再用砂紙手工打磨。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟(3)超音速火焰噴涂制備WC — 12Co涂層，工藝參數(shù)為:氧氣壓力為0.5—0.7MPa，丙烷壓力0.5—0.6MPa，氮?dú)鈮毫?.75MPa，氧氣流量10 —13.5m3/h，丙烷流量1000~1200L/min，氮?dú)饬髁?000~1100L/min，噴涂區(qū)垂直速度50mm/s，噴涂區(qū)水平速度170mm/s，噴涂距離100— 200_。
[0015]優(yōu)選的，所述步驟(3) WC — 12Co涂層厚度為80—120μπι。
[0016]優(yōu)選的，所述步驟(3) WC - 12Co涂層硬度為1000— 1100HV。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:工藝操作簡(jiǎn)單，延長(zhǎng)輥體零件使用壽命，制備的WC - 12Co涂層孔隙率小于I %，具有優(yōu)異的抗粘性、耐磨損性能，結(jié)構(gòu)緊致。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說(shuō)明。
[0019]實(shí)施例一:
[0020]一種鋼鐵冶金輥類部件超音速火焰噴涂修復(fù)方法，包含以下步驟:
[0021]( 1)用除銹劑用除銹劑對(duì)鋼鐵冶金輥類部件進(jìn)行清洗，除銹完成后置于100°C烘箱中烘干；
[0022](2)選用納米結(jié)構(gòu)的WC/12CO粉末經(jīng)噴霧干燥，輕度燒結(jié)，破碎，將平均粒徑在30—400nm之間的WC及12Co粘接相組裝并保留了納米結(jié)構(gòu)的粘合顆粒，WC — 12Co復(fù)合粉末成分為:WC85%，12Col5% ；
[0023](3)對(duì)鋼鐵冶金輥類部件缺損部位進(jìn)行點(diǎn)焊，點(diǎn)焊后先用打磨機(jī)進(jìn)行打磨，再用砂紙手工打磨；
[0024](4)通過(guò)超音速火焰噴涂設(shè)備在所述基材表面進(jìn)行超音速火焰噴涂，制備出WC -12Co涂層，厚度為90μπι，超音速火焰噴涂工藝參數(shù)為:氧氣壓力為0.5MPa，丙烷壓力0.6MPa，氮?dú)鈮毫?.75MPa，氧氣流量13.5m3/h，丙烷流量1200L/min，氮?dú)饬髁?100L/min，噴涂區(qū)垂直速度50mm/s，噴涂區(qū)水平速度170mm/s，噴涂距離150mm ；
[0025](5)對(duì)所述噴涂有WC - 12Co涂層的輥類零件進(jìn)行封孔、隔離和冷卻。
[0026]采用度采用HVS-1000型顯微硬度計(jì)測(cè)定WC — 12Co涂層硬度，試驗(yàn)測(cè)得涂層平均顯微硬度為1000— 1100HV。修復(fù)后的鋼鐵冶金輥類部件使用壽命從原來(lái)的2周提高到9周，效果顯著。
[0027]實(shí)施例二:
[0028]一種鋼鐵冶金輥類部件超音速火焰噴涂修復(fù)方法，包含以下步驟:
[0029]( I)用除銹劑用除銹劑對(duì)鋼鐵冶金輥類部件進(jìn)行清洗，除銹完成后置于100°C烘箱中烘干；
[0030](2)選用納米結(jié)構(gòu)的WC/12CO粉末經(jīng)噴霧干燥，輕度燒結(jié)，破碎，將平均粒徑在30—400nm之間的WC及12Co粘接相組裝并保留了納米結(jié)構(gòu)的粘合顆粒，WC — 12Co復(fù)合粉末成分為:WC86%，12Col4% ；
[0031](3)對(duì)鋼鐵冶金輥類部件缺損部位進(jìn)行點(diǎn)焊，點(diǎn)焊后先用打磨機(jī)進(jìn)行打磨，再用砂紙手工打磨；[0032](4)通過(guò)超音速火焰噴涂設(shè)備在所述基材表面進(jìn)行超音速火焰噴涂，制備出WC -12Co涂層，厚度為120μπι，超音速火焰噴涂工藝參數(shù)為:氧氣壓力為0.6MPa，丙烷壓力0.5MPa，氮?dú)鈮毫?.75MPa，氧氣流量12.5m3/h，丙烷流量1100L/min，氮?dú)饬髁?000L/min，噴涂區(qū)垂直速度50mm/s，噴涂區(qū)水平速度170mm/s，噴涂距離180mm ；
[0033](5)對(duì)所述噴涂有WC - 12Co涂層的輥類零件進(jìn)行封孔、隔離和冷卻。
[0034]采用度采用HVS-1000型顯微硬度計(jì)測(cè)定WC — 12Co涂層硬度，試驗(yàn)測(cè)得涂層平均顯微硬度為1000— 1100HV。修復(fù)后的鋼鐵冶金輥類部件使用壽命從原來(lái)的2周提高到8周，效果顯著。
[0035]實(shí)施例三:
[0036]一種鋼鐵冶金輥類部件超音速火焰噴涂修復(fù)方法，包含以下步驟:
[0037]( 1)用除銹劑用除銹劑對(duì)鋼鐵冶金輥類部件進(jìn)行清洗，除銹完成后置于100°C烘箱中烘干；
[0038](2)選用納米結(jié)構(gòu)的WC/12CO粉末經(jīng)噴霧干燥，輕度燒結(jié)，破碎，將平均粒徑在30—400nm之間的WC及12Co粘接相組裝并保留了納米結(jié)構(gòu)的粘合顆粒，WC — 12Co復(fù)合粉末成分為:WC87%，12Col3% ；
[0039](3)對(duì)鋼鐵冶金輥類部件缺損部位進(jìn)行點(diǎn)焊，點(diǎn)焊后先用打磨機(jī)進(jìn)行打磨，再用砂紙手工打磨；
[0040](4)通過(guò)超音速火焰噴涂設(shè)備在所述基材表面進(jìn)行超音速火焰噴涂，制備出WC -12Co涂層，厚度為110 μ m，超音速火焰噴涂工藝參數(shù)為:氧氣壓力為0.7MPa，丙烷壓力
0.5MPa，氮?dú)鈮毫?.75MPa，氧氣流量IL 5m3/h，丙烷流量1200L/min，氮?dú)饬髁?050L/min，噴涂區(qū)垂直速度50mm/s，噴涂區(qū)水平速度170mm/s，噴涂距離190mm ；
[0041](5)對(duì)所述噴涂有WC - 12Co涂層的輥類零件進(jìn)行封孔、隔離和冷卻。
[0042]采用度采用HVS-1000型顯微硬度計(jì)測(cè)定WC — 12Co涂層硬度，試驗(yàn)測(cè)得涂層平均顯微硬度為1000— 1100HV。修復(fù)后的鋼鐵冶金輥類部件使用壽命從原來(lái)的2周提高到7周，效果顯著。
[0043]本發(fā)明的有益效果是:工藝操作簡(jiǎn)單，延長(zhǎng)輥體零件使用壽命，制備的WC - 12Co涂層孔隙率小于I %，具有優(yōu)異的抗粘性、耐磨損性能，結(jié)構(gòu)緊致。
[0044]最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上【具體實(shí)施方式】?jī)H用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼鐵冶金輥類部件超音速火焰噴涂修復(fù)方法，其特征在于，包含以下步驟: (1)清除鋼鐵冶金輥類部件表面的污垢； (2)對(duì)所述的鋼鐵冶金輥類部件缺損部位進(jìn)行點(diǎn)焊并打磨； (3)通過(guò)超音速火焰噴涂設(shè)備在所述輥類部件表面進(jìn)行超音速火焰噴涂，制備出WC-12Co涂層； (4)對(duì)所述噴涂有WC- 12Co涂層的輥類零件進(jìn)行封孔、隔離和自然冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼鐵冶金輥類部件超音速火焰噴涂修復(fù)方法，其特征在于，所述步驟(1)用除銹劑對(duì)所述鋼鐵冶金輥類部件進(jìn)行清洗，除銹完成后置于100°C烘箱中烘干。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼鐵冶金輥類部件超音速火焰噴涂修復(fù)方法，其特征在于，所述步驟(2)對(duì)所述的鋼鐵冶金輥類部件缺損部位進(jìn)行點(diǎn)焊后，先用打磨機(jī)進(jìn)行打磨，再用砂紙手工打磨。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼鐵冶金輥類部件超音速火焰噴涂修復(fù)方法，其特征在于，所述步驟(3)超音速火焰噴涂制備WC — 12Co涂層，工藝參數(shù)為:氧氣壓力為0.5—0.7MPa，丙烷壓力0.5—0.6MPa，氮?dú)鈮毫?.75MPa，氧氣流量10 —13.5m3/h，丙烷流量1000~1200L/min,氮?dú)饬髁?000~1100L/min,噴涂區(qū)垂直速度50mm/s,噴涂區(qū)水平速度170mm/s,噴涂距離100—200mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼鐵冶金輥類部件超音速火焰噴涂修復(fù)方法，其特征在于，所述步驟(3) WC - 12Co涂層厚度為80—120 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼鐵冶金輥類部件超音速火焰噴涂修復(fù)方法，其特征在于，所述步驟(3) WC - 12Co涂層硬度為10`00— 1100HV。
【文檔編號(hào)】C23C4/10GK103882364SQ201410105166
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】滕德虎, 陳孝和, 魏安枝 申請(qǐng)人:安徽再制造技術(shù)研究院有限公司