[其他]結合層用噴涂材料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85108439
• 申請日: 1985-11-27
• 公開（公告）號: CN85108439A
• 公開（公告）日: 1987-06-17
• 發(fā)明（設計）人: 周錦桃;于亞非;許亞蘭;周貽如;張寶仁;譚德生;張建國;趙平;雷宏
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: C09D5/46
• 分類號: C09D5/46
• 代理公司: 北京市第三專利代理事務所
• 代理人: 陸菊華,張?zhí)@麗

本發(fā)明屬于自結合噴涂材料，特別適合用作銅及高銅合金基體的結合層。

為保證火焰噴涂層與基體牢固的冶金結合，基體表面必須經過特殊處理，如清除表面臟物、油脂，然后進行表面粗糙化處理等。對于一些與涂層結合不牢的基體，或者經噴砂或機械粗化處理會變形的較薄的基體，則必須先噴涂一層結合底層后，才能再噴涂所需要的工作層。

目前應用的自結合底層噴涂材料有Mo絲、Ni/Al絲、Ni/Al粉、鋁包鎳粉、Ni-Cu/Al粉、Ni-Cr-Al-Cu粉等。它們都能與普通鋼材、不銹鋼、鎳及鎳合金、黃銅、青銅等形成自結合底層。但都不能與紫銅及高銅合金形成自結合底層。

典型成分為Cu-10%Al（重量）的鋁包銅復合粉是一種自結合噴涂材料（METCO????Technical????Bulletin，1978.12.8版本），它能與鋼材、黃銅、青銅形成自結合，但不能與紫銅基體形成自結合。

GB2073248A中提出的熱噴涂結合涂層用的粉末涂層材料的成份為Al2～30%，Cr????2～25%，Si????0～8%，B????0～4%，Fe????0～6%，其余為Cu或Ni或（Cu+Ni）。該粉末涂層材料作為鋼基體的結合層具有很好的粘附力，且抗海水腐蝕，能承受機加工;但粉末顆粒在噴涂過程中容易飛散，不能完全反應生成所要求的相，又容易氧化產生大量煙霧，既難以保證涂層質量，又嚴重污染環(huán)境。而且這種粉末材料不能作為紫銅和高銅合金基體的自結合底層。

US3436248中提出的復合噴涂線。它是在一種組份的金屬外套內裝入另一組份的金屬粉末，或者兩種粉末的混合物，經旋鍛或拉拔而成。外套管金屬的熔點低于芯材金屬的熔點。還可將幾種組份的粉末加適當粘結劑成整體后直接加工成線。線材噴涂時，可使各元素充分參與反應。但這種成份的線材不能用于紫銅或高銅合金的自結合底層。

本發(fā)明的目的是要設計一種自結合底層噴涂材料，它能與紫銅和高銅合金形成自結合涂層，同時也適用于一般鋼材、黃銅、青銅等基體。

本發(fā)明的另一目的是設計的噴涂材料，在噴涂過程中煙霧少，涂層的氧化夾雜少，能減少環(huán)境污染，提高噴涂質量。

要使涂層與基體間有足夠的結合強度必須正確選擇合適的成分和狀態(tài)。只有在噴涂過程中，各組份間發(fā)生放熱反應產生足夠的熱量，使涂層與基體產生牢固結合的材料才適合做自結合噴涂材料。為了減少噴涂過程中涂層粒子的氧化及涂層粒子能完全參與反應，從噴槍噴出的涂層粒子到達基體時有足夠的溫度，在涂層與基體之間，涂層內部的粒子之間產生良好的結合，應采用線材。本發(fā)明提出的噴涂材料是一種含Ni15-39%，Cr3-15%，Al3-18%（重量百分比）其余為銅的線材，其中銅的含量大于鎳的含量?？山柚谠趪娡窟^程中鎳鋁、銅鋁、鋁鉻之間形成化合物時所發(fā)生的放熱反應保持粒子有足夠的溫度沖擊到基體表面。線材由外套管和芯體組成，外套管為各組份中熔點較低的金屬，芯體為組份中的其它金屬粉末。

為得到更好的綜合性能，材料的成份為Ni31-37%，Cr7.5-8.5%，Al6-11%（重量百分比），其余為銅。

為了便于加工，線材的外套管為銅，芯體為鉻、鋁、鎳等粉末。

本發(fā)明中使用的各種粉末可以是噴涂材料常用的各種形狀和尺寸的粉末，如果使用-80～160目的鎳粉，-200目的鉻粉，17微米的鋁粉，其中有80%的球形粉則更好。

可用一般的軋、拉、旋鍛等各種加工方法將棒坯制成線材。例如將充分混合均勻的鎳、鉻、鋁粉末裝入銅管內，兩端用塞子塞住后直接旋鍛，即可將線坯加工到所需尺寸。

本發(fā)明的噴涂絲特別適合做紫銅和高銅合金基體的結合底層，噴涂后涂層樣片經90度彎曲不開裂，可以經受車加工，磨加工;涂層表面粗糙度高，可以與多種工作層如青銅、氧化鋁陶瓷、銀等結合。

本發(fā)明的噴涂絲也適合做鋼、黃銅、青銅等其他基體的結合底層。

本發(fā)明的噴涂絲在噴涂過程中煙霧少，各組份能完全參與反應;涂層中噴涂材料的單質組份很少，涂層質量好。

圖1是本發(fā)明的線材涂層的X射線相分析的衍射線。

圖2是與本發(fā)明線材相同成份的粉末涂層的X射線相分析的衍射線。

圖3是用本發(fā)明噴涂絲在紫銅基體上噴涂后，界面的銅、鉻元素的濃度變化曲線。

圖4是用本發(fā)明噴涂絲在紫銅基體上噴涂后，界面的銅、鎳元素濃度變化曲線。

圖5是用本發(fā)明噴涂絲在紫銅基體上噴涂后，界面的銅、鋁元素濃度變化曲線。

圖3～5中，1，2，3，4分別代表銅，鉻，鎳和鋁的元素濃度變化曲線。