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利用等離子熔覆技術制備復合防腐涂層的方法與流程

文檔序號:12415504閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.利用等離子熔覆技術制備復合防腐涂層的方法,其特征在于:具體步驟如下:

(1)基材前處理:基材選用低碳鋼,基材前處理包括去除氧化物和表面清洗;其中,去除氧化物采用車削、打磨的機械方法,直至露出金屬光澤;表面清洗用金屬洗凈劑進行清洗;

(2)準備原料:配制鐵鎳合金粉末,所述鐵鎳合金粉末由以下重量份的原料制成:Ni 30.5-32份,Cr 26-30份,C 1-2份,Mo 3-4.5份,B 1-1.8份,Si 3.5-5份,W 5.5-8份,F(xiàn)e16.7-29.5份,原料選取相應元素的金屬粉末;

(3)混粉:將步驟(2)中的原料混合均勻,采用VH-5型V型混料機混粉,轉(zhuǎn)速設定為20-30r/min,混粉時間為1-2h,以保證混合完全均勻;

(4)制備高熵合金涂層:采用等離子噴焊設備制備涂層的工藝參數(shù)為:非轉(zhuǎn)移弧電壓:18-21V;非轉(zhuǎn)移弧電流:58-63A;轉(zhuǎn)移弧電壓:29-32V;轉(zhuǎn)移弧電流:100-130A;送粉電壓:4.0-5.5V;離子氣:200-350L/h;送粉氣:300-600L/h;保護氣:360-450L/h;噴焊速度 :25-30mm/min;焊槍擺幅:15-25mm;噴距:10-15mm,在以上工藝參數(shù)條件下噴焊高熵合金涂層;

(5)配制改性954環(huán)氧樹脂:所述改性954環(huán)氧樹脂包括甲組份和乙組份;

所述甲組份由以下重量份數(shù)的原料制成:環(huán)氧有機硅樹脂35-47份、玻璃鱗片14-17份、顏料13-17份、填料4-7份、助劑1.3-2.2份、稀釋劑2-4份;

所述乙組份由以下重量份數(shù)的原料制成:聚酰胺固化劑35-50份、顏料13-17份、填料4-7份、防沉劑0.7-1.2份、溶劑40-60份;

所述甲組份與乙組份的質(zhì)量比為10:(1-1.2);

(6)甲組份的制備:將環(huán)氧有機硅樹脂、助劑和稀釋劑投入分散機中進行攪拌,攪拌時間為20-30min,攪拌速度為90-100r/min,然后加入顏料和填料,攪拌15-25 min,攪拌速度為110-120r/min,將攪拌后的混合物轉(zhuǎn)移至砂磨機中進行研磨,研磨至細度≤60μm,將研磨后的混合物轉(zhuǎn)移至分散機中,再加入玻璃鱗片并攪拌20-40 min,最后加入稀釋劑至所得甲組份的黏度為用涂-4杯粘度計測量為50-60s;

(7)乙組份的制備:將乙組份的各原料加入攪拌罐中,攪拌均勻,然后將攪拌均勻的混合物用濾網(wǎng)過濾,即可得到乙組份;

(8)將甲組份和乙組份分別攪拌均勻,并按質(zhì)量比混合調(diào)配均勻即得改性954環(huán)氧樹脂,再將調(diào)配好的改性954環(huán)氧樹脂噴涂在步驟(4)制備的高熵合金涂層表面,即可制得復合防腐涂層。

2. 根據(jù)權利要求1所述的利用等離子熔覆技術制備復合防腐涂層的方法,其特征在于:所述步驟(4)中采用等離子噴焊設備制備涂層的工藝參數(shù)為:非轉(zhuǎn)移弧電壓:19-21V;非轉(zhuǎn)移弧電流:59-62A;轉(zhuǎn)移弧電壓:29-31V;轉(zhuǎn)移弧電流:100-120A;送粉電壓:4.0-5.0V;離子氣:200-300L/h;送粉氣:300-500L/h;保護氣:360-400L/h;噴焊速度 :25-29mm/min;焊槍擺幅:15-25mm;噴距:10-15mm,在以上工藝參數(shù)條件下噴焊高熵合金涂層。

3.根據(jù)權利要求1所述的利用等離子熔覆技術制備復合防腐涂層的方法,其特征在于:具體步驟如下:

(1)基材前處理:基材選用低碳鋼,基材前處理包括去除氧化物和表面清洗;其中,去除氧化物采用車削、打磨的機械方法,直至露出金屬光澤;表面清洗用金屬洗凈劑進行清洗;

(2)準備原料:配制鐵鎳合金粉末,所述鐵鎳合金粉末由以下重量份的原料制成:Ni 32份、Cr 26份、C 2份、Mo 4.5份、B 1.5份、Si 4份、W 6份、Fe24份,原料選取相應元素的金屬粉末;

(3)混粉:將步驟(2)中的原料混合均勻,采用VH-5型V型混料機混粉,轉(zhuǎn)速設定為30r/min,混粉時間為1.5h,以保證混合完全均勻;

(4)制備高熵合金涂層:采用等離子噴焊設備制備涂層的工藝參數(shù)為:非轉(zhuǎn)移弧電壓:20V;非轉(zhuǎn)移弧電流:60A;轉(zhuǎn)移弧電壓:30V;轉(zhuǎn)移弧電流:110A;送粉電壓:5.0V;離子氣:250L/h;送粉氣:400L/h;保護氣:380L/h;噴焊速度 :30mm/min;焊槍擺幅:20mm;噴距:12mm,在以上工藝參數(shù)條件下噴焊高熵合金涂層;

(5)配制改性954環(huán)氧樹脂:所述改性954環(huán)氧樹脂包括甲組份和乙組份;

所述甲組份由以下重量份數(shù)的原料制成:環(huán)氧有機硅樹脂40份、玻璃鱗片17份、顏料15份、填料5份、助劑2份、稀釋劑2份;

所述乙組份由以下重量份數(shù)的原料制成:聚酰胺固化劑50份、顏料17份、填料7份、防沉劑1份、溶劑50份;

所述甲組份與乙組份的質(zhì)量比為10:1;

(6)甲組份的制備:將環(huán)氧有機硅樹脂、助劑和稀釋劑投入分散機中進行攪拌,攪拌時間為25min,攪拌速度為100r/min,然后加入顏料和填料,攪拌20min,攪拌速度為120r/min,將攪拌后的混合物轉(zhuǎn)移至砂磨機中進行研磨,研磨至細度≤60μm,將研磨后的混合物轉(zhuǎn)移至分散機中,再加入玻璃鱗片并攪拌30 min,最后加入稀釋劑至所得甲組份的黏度為用涂-4杯粘度計測量為55s;

(7)乙組份的制備:將乙組份的各原料加入攪拌罐中,攪拌均勻,然后將攪拌均勻的混合物用濾網(wǎng)過濾,即可得到乙組份;

(8)將甲組份和乙組份分別攪拌均勻,并按質(zhì)量比混合調(diào)配均勻即得改性954環(huán)氧樹脂,再將調(diào)配好的改性954環(huán)氧樹脂噴涂在步驟(4)制備的高熵合金涂層表面,即可制得復合防腐涂層。

4.根據(jù)權利要求1所述的利用等離子熔覆技術制備復合防腐涂層的方法,其特征在于:所述離子氣、送粉氣和保護氣均為氬氣,所述步驟(2)中的金屬粉末的純度要求在99%以上,顆粒度在80目-300目之間,所述步驟(4)中,采用相同的噴焊工藝參數(shù),重復等離子熔覆過程,使熔覆層達到4層以上,涂層厚度達到8-10mm。

5.根據(jù)權利要求1所述的利用等離子熔覆技術制備復合防腐涂層的方法,其特征在于:所述玻璃鱗片為經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑表面處理的玻璃鱗片,粒度為200-300目。

6.根據(jù)權利要求1所述的利用等離子熔覆技術制備復合防腐涂層的方法,其特征在于:所述步驟(5)中A組分的顏料和B組分的顏料均為磷鋅白、環(huán)氧鐵紅、鈦白粉、磷酸鋅、N330碳黑中的一種或幾種。

7.根據(jù)權利要求1所述的利用等離子熔覆技術制備復合防腐涂層的方法,其特征在于:所述步驟(5)中A組分的填料和B組分的填料均為1000-1250目滑石粉與碳酸鈣的混合物,滑石粉與碳酸鈣的質(zhì)量比為4:3。

8.根據(jù)權利要求1所述的利用等離子熔覆技術制備復合防腐涂層的方法,其特征在于:所述助劑為顏料親和基團高分子共聚體分散劑、606消泡劑、防流掛劑和改性脲溶液流變劑的混合物,顏料親和基團高分子共聚體分散劑:606消泡劑:防流掛劑:改性脲溶液流變劑的質(zhì)量比為0.2:0.4:0.3:0.6。

9. 根據(jù)權利要求8所述的利用等離子熔覆技術制備復合防腐涂層的方法,其特征在于:所述顏料親和基團高分子共聚體分散劑為XH-9001水性分散劑,SP-712水性分散劑,DP490水性分散劑中的一種或幾種;防流掛劑為NUVIS BEZ 75,byk410,AT720中的一種或幾種;改性脲溶液流變劑為DeuRheo201P,DeuRheo 202P,DeuRheo 211F中的一種或幾種。

10.根據(jù)權利要求1所述的利用等離子熔覆技術制備復合防腐涂層的方法,其特征在于:所述稀釋劑由以下重量份的原料組成:二甲苯5份,正丁醇4份,丙二醇甲醚醋酸酯1份;所述溶劑由以下重量份的原料組成:二甲苯7份,丁醇3份;所述防沉劑為聚酰胺蠟防沉劑6900。

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