一種Co-Cr-W-B焊層材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱噴涂技術領域，具體說是一種Co-Cr-W-B焊層材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著對工程機械設備性能要求的不斷提高，近年來，先后出現(xiàn)了許多種高效、優(yōu)質 的新焊接方法，但埋弧焊、明弧焊的應用領域依然未受任何影響，主要由于表面處理技術的 突出特點使其應用極具潛力。這些特點主要表現(xiàn)在：1、表面工程和多種復合材料的結合在 材料設計中具有明顯的優(yōu)勢；2、可方便地調整材料的化學成分；3、能夠動態(tài)形成具有特殊 結構性能的復合材料；4、多種材料和多種技術的復合可獲得優(yōu)異的性能。
[0003] 然而，傳統(tǒng)的表面處理技術使用的絲材結合強度差、氣孔率高、使用率低，這些缺 陷限制了埋弧焊和明弧焊的發(fā)展普及。因此，人們迫切需要采用新工藝、新方法、新配方制 得具有高硬度、高結合強度、耐腐蝕性，微觀組織結構均勻，材料使用率高，綜合力學性能優(yōu) 良的新型焊層材料。
【發(fā)明內容】
[0004] 為了彌補傳統(tǒng)焊層的不足，本發(fā)明提供一種Co-Cr-W-B焊層材料及其制備方法。 [0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn)：
[0006] 一種Co-Cr-W-B焊層材料，其組分及各組分的質量份數(shù)為Co占28-41份、Cr占 47-63份、W占5份、B占6份、Zn占0. 11份、Al2O3占1份，所述Al 203增加了材料的結合強 度，減少氣孔率。
[0007] Co的物理、化學性質決定了它是生產(chǎn)耐熱合金、硬質合金、防腐合金、磁性合金和 各種鈷鹽的重要原料。鈷基合金或含鈷合金鋼用作燃汽輪機的葉片、葉輪、導管、噴氣發(fā)動 機、火箭發(fā)動機、導彈的部件和化工設備中各種高負荷的耐熱部件以及原子能工業(yè)的重要 金屬材料。Co作為粉末冶金中的粘結劑能保證硬質合金有一定的韌性。
[0008] Cr涂在工件表面，可以提高工件的耐腐性。
[0009] Zn在常溫下的空氣中，表面生成一層薄而致密的堿式碳酸鋅膜，可阻止進一步氧 化，對涂層表面具有一定的保護作用。
[0010] 一種Co-Cr-W-B焊層材料的制備方法，包括以下步驟：
[0011] (1)采用氣霧化法制得Co-Cr-W-B的納米球；
[0012] (2)向步驟⑴制得的納米球中加入Al2O3，最后采用活性劑保護法制得納米粉末。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明既有合金鋼材的高強度，又有鈦金屬的優(yōu)異耐蝕性、 高靜摩擦系數(shù)等特點。本發(fā)明制得的焊層的硬度可達到HRC43,具有較高的結合強度和較 小的氣孔率，結合強度、抓附力較高，焊層厚度可達7毫米，致密度良好為0. 59,適用于埋弧 焊，還可作為熱噴涂層材料的底層材料，具有優(yōu)異的結合強度，在相同的條件下，本發(fā)明的 結合度是普通絲材結合強度的1. 5倍以上，可見本發(fā)明具有優(yōu)異的焊接性能。
【具體實施方式】
[0014] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段和創(chuàng)作特征易于明白了解，下面對本發(fā)明進一步闡 述。
[0015] 實施例一：
[0016] -種Co-Cr-W-B焊層材料，其組分及各組分的質量份數(shù)為Co占30份、Cr占53份、 W占5份、B占6份、Zn占0.11份、Al2O3占1份。
[0017] -種Co-Cr-W-B焊層材料的制備方法，包括以下步驟：
[0018] (1)采用氣霧化法制得Co-Cr-W-B的納米球；
[0019] (2)向步驟⑴制得的納米球中加入Al2O3，最后采用活性劑保護法制得納米粉末。
[0020] 實施例二：
[0021] 一種Co-Cr-W-B焊層材料，其組分及各組分的質量份數(shù)為Co占34份、Cr占58份、 W占5份、B占6份、Zn占0.11份、Al2O3占1份。
[0022] -種Co-Cr-W-B焊層材料的制備方法，與實施例一相同。
[0023] 實施例三：
[0024] 一種Co-Cr-W-B焊層材料，其組分及各組分的質量份數(shù)為Co占38份、Cr占58份、 W占5份、B占6份、Zn占0.11份、Al2O3占1份。
[0025] 一種Co-Cr-W-B焊層材料的制備方法，與實施例一相同。
[0026] 實施例四：
[0027] -種Co-Cr-W-B焊層材料，其組分及各組分的質量份數(shù)為Co占41份、Cr占63份、 W占5份、B占6份、Zn占0.11份、Al2O3占1份。
[0028] -種Co-Cr-W-B焊層材料的制備方法，與實施例一相同。
[0029] 采用埋弧焊焊接技術在以20C〇鋼為基體的軋輥上制得Co-Cr-W-B焊層，帶有所述 焊層的基體與無所述焊層的基體的結合強度、顯微硬度、氣孔率以及抗磨粒磨損性能對比 實驗結果見表1 :
[0030] 表1 Co-Cr-W-B焊層與20C〇鋼基體的性能對比實驗結果：
[0031]
【主權項】
1. 一種Co-Cr-W-B焊層材料，其特征在于：其組分及各組分的質量份數(shù)為Co占28-41 份、Cr占47-63份、W占5份、B占6份、Zn占0.11份、Al 2O3占1份。
2. -種Co-Cr-W-B焊層材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 采用氣霧化法制得Co-Cr-W-B的納米球； (2) 向步驟⑴制得的納米球中加入Al2O3，最后采用活性劑保護法制得納米粉末。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種Co-Cr-W-B焊層材料及其制備方法，其組分及各組分的質量百分數(shù)為Co占28-41份、Cr占47-63份、W占5份、B占6份、Zn占0.11份、Al2O3占1份，其制備方法為：首先采用氣霧化法制得Co-Cr-W-B的納米球，然后加入Al2O3，最后采用活性劑保護法制得納米粉末。本發(fā)明既有合金鋼材的高強度，又有鈦金屬的優(yōu)異耐蝕性、高靜摩擦系數(shù)等特點，制得的焊層的硬度可達到HRC43，具有較高的結合強度和較小的氣孔率，結合強度、抓附力較高，焊層厚度可達7毫米，致密度良好為0.59。
【IPC分類】C22C27-06, B22F1-00, C22C30-06
【公開號】CN104858419
【申請?zhí)枴緾N201510233335
【發(fā)明人】程敬卿
【申請人】安徽鼎恒再制造產(chǎn)業(yè)技術研究院有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月9日