CN110170768B - 一种镍基电弧喷涂用药芯焊丝及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种镍基电弧喷涂用药芯焊丝及制备方法，包括镍铬带外皮和被包于其内的合金粉，所述的合金粉按重量份包括：微碳铬铁粉15～20份、高碳锰铁粉4～8份、钼铁粉4～6份、镍粉45～60份、镁铝粉5～8份、还原铁粉5～8份、金红石粉2～4份、长石粉1～3、萤石粉0.2～0.4份、氟硅酸钠0.2～0.4份。优点是：镍基电弧喷涂用药芯焊丝成分合理，成本低、电弧稳定、飞溅小，该药芯焊丝通过电弧喷涂后，喷涂涂层均匀，热喷涂涂层具有较高的结合强度和耐腐蚀性。

Description

一种镍基电弧喷涂用药芯焊丝及制备方法
技术领域
本发明涉及一种镍基电弧喷涂用药芯焊丝及制备方法。
背景技术
腐蚀是机械设备与零件的失效的主要形式之一。金属材料在空气中都会直接或间接发生腐蚀，据统计，每年因金属材料腐蚀对国家经济造成巨大的损失，对全球造成的经济损失近万亿美元，并且腐蚀的过程中会消耗大量的资源，进而造成自然生态的破坏。石油管道长期暴露在恶劣的环境中，极易发生腐蚀，导致石油管道的泄露，后果不堪设想。热喷涂技术可以有效地提高材料表面的耐蚀性能，进而对材料表面进行保护，提高材料的寿命。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种镍基电弧喷涂用药芯焊丝及制备方法，药芯成分合理，成本低、电弧稳定性好、飞溅小、热喷涂涂层均匀。采用该药芯焊丝形成的热喷涂涂层具有较高的结合强度，且具有较高的耐腐蚀能力。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种镍基电弧喷涂用药芯焊丝，包括镍铬带外皮和被包于其内的合金粉，所述的合金粉按重量份包括：
微碳铬铁粉15～20份、高碳锰铁粉4～8份、钼铁粉4～6份、镍粉45～60份、镁铝粉5～8份、还原铁粉5～8份、金红石粉2～4份、长石粉1～3、萤石粉0.2～0.4份、氟硅酸钠0.2～ 0.4份。
所述的合金粉相对于药芯焊丝总质量的填充率为33％～35％。
所述的镍基电弧喷涂用药芯焊丝对石油管道喷涂工艺参数：电压32～35V；电流380～ 400A；喷涂距离为120mm，压缩空气压力为1.3MPa。
一种镍基电弧喷涂用药芯焊丝的制备方法，包括以下步骤：
1)将金红石粉、长石粉、萤石粉混合后升温至650～800℃，保2.5～3.53小时；
2)将还原铁粉、微碳铬铁粉、高碳锰铁粉、钼铁粉、镍粉、镁铝粉和氟硅酸钠混合后升温至200～300℃，保温1.5～2.5小时；
3)将步骤1)和步骤2)得到的两部分物料混合，升温至200～300℃，保温1.5～2.5小时，再空冷至室温，过130～140目筛后得到预处理合金粉末；
4)将镍铬带清洗后在85～90℃下烘干，轧制成U形槽，再向U形槽中加入预处理合金粉末；将U形槽合口，在药芯焊丝成型机上闭合成O形，通过连续拉拔，减径1.6～3.2mm，得到药芯焊丝。
一种镍基电弧喷涂用药芯焊丝的使用方法，包括以下步骤：
1)在电弧喷涂前对石油管道基体表面进行喷砂粗化处理；
2)在电弧喷涂过程中每次喷涂厚度不超过80μm，分多次喷涂到2mm厚。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
镍基电弧喷涂用药芯焊丝成分合理，成本低、电弧稳定、飞溅小，该药芯焊丝通过电弧喷涂后，喷涂涂层均匀，热喷涂涂层具有较高的结合强度和耐腐蚀性。
附图说明
图1是实施例1的热喷涂涂层的显微组织图。
图2是实施例2的热喷涂涂层的显微组织图。
图3是实施例3的热喷涂涂层的显微组织图。
图4是实施例4的热喷涂涂层的显微组织图。
图5是根据GB/T10125-88测定实施例1～4的盐雾增重曲线图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
实施例1
见图1、图5，镍基电弧喷涂用药芯焊丝，包括镍铬带外皮和被包于其内的合金粉，所述的合金粉按重量份包括：
微碳铬铁粉15份、高碳锰铁粉4.5份、钼铁粉6份、镍粉55份、镁铝粉7份、还原铁粉7份、金红石粉4份、长石粉1份、萤石粉0.2份、氟硅酸钠0.3份。
镍基电弧喷涂用药芯焊丝的制备方法，将金红石粉末、长石粉、萤石粉混合后升温至 800℃，保温3小时；将还原铁粉、微碳铬铁粉、高碳锰铁粉、钼铁粉、镍粉、镁铝粉和氟硅酸钠混合后升温至300℃，保温2小时，然后将两部分物料混合，升温至300℃，保温2小时，再空冷至室温，过130目筛后得到预处理合金粉末；将镍铬带清洗后在85℃下烘干，轧制成U形槽，再向U形槽中加入预处理合金粉末；将U形槽合口，在药芯焊丝成型机上闭合成O形，通过连续拉拔，减径至1.6mm，得到药芯焊丝。
药芯焊丝的合金粉相对于药芯焊丝总质量的填充率为33％。
镍基电弧喷涂用药芯焊丝对石油管道喷涂工艺参数设定为：电压32V；电流380A；喷涂距离为120mm，压缩空气压力为1.3MPa。
石油管道喷涂方法：
1)在电弧喷涂前对石油管道基体表面进行喷砂粗化处理；
2)在电弧喷涂过程中每次喷涂厚度不超过80μm，分多次喷涂到2mm厚。
实施例2
见图2、图5，镍基电弧喷涂用药芯焊丝，包括镍铬带外皮和被包于其内的合金粉，所述的合金粉按重量份包括：
微碳铬铁粉20份、高碳锰铁粉5份、钼铁粉5份、镍粉51份、镁铝粉5份、还原铁粉8份、金红石粉3份、长石粉2.2、萤石粉0.4份、氟硅酸钠0.4份。
镍基电弧喷涂用药芯焊丝的制备方法，将金红石粉末、长石粉、萤石粉混合后升温至 800℃，保温3小时；将还原铁粉、微碳铬铁粉、高碳锰铁粉、钼铁粉、镍粉、镁铝粉和氟硅酸钠混合后升温至300℃，保温2小时，然后将两部分物料混合，升温至300℃，保温2小时，再空冷至室温，过130目筛后得到预处理合金粉末；将镍铬带清洗后在90℃下烘干，轧制成U形槽，再向U形槽中加入预处理合金粉末；将U形槽合口，在药芯焊丝成型机上闭合成O形，通过连续拉拔，减径至2mm，得到药芯焊丝。
药芯焊丝的合金粉相对于药芯焊丝总质量的填充率为34％。
镍基电弧喷涂用药芯焊丝对石油管道喷涂工艺参数设定为：电压33V；电流390A；喷涂距离为120mm，压缩空气压力为1.3MPa。
石油管道喷涂方法：
1)在电弧喷涂前对石油管道基体表面进行喷砂粗化处理；
2)在电弧喷涂过程中每次喷涂厚度不超过80μm，分多次喷涂2mm厚。
实施例3
见图3、图5，镍基电弧喷涂用药芯焊丝，包括镍铬带外皮和被包于其内的合金粉，所述的合金粉按重量份包括：
微碳铬铁粉20份、高碳锰铁粉8份、钼铁粉6份、镍粉45份、镁铝粉8份、还原铁粉7份、金红石粉2.4份、长石粉3份、萤石粉0.3份、氟硅酸钠0.3份。
镍基电弧喷涂用药芯焊丝的制备方法，将金红石粉末、长石粉、萤石粉混合后升温至 800℃，保温3小时；将还原铁粉、微碳铬铁粉、高碳锰铁粉、钼铁粉、镍粉、镁铝粉和氟硅酸钠混合后升温至300℃，保温2小时，然后将两部分物料混合，升温至300℃，保温2小时，再空冷至室温，过140目筛后得到预处理合金粉末；将镍铬带清洗后在90℃下烘干，轧制成U形槽，再向U形槽中加入预处理合金粉末；将U形槽合口，在药芯焊丝成型机上闭合成O形，通过连续拉拔，减径至3.2mm，得到药芯焊丝。
药芯焊丝的合金粉相对于药芯焊丝总质量的填充率为35％。
镍基电弧喷涂用药芯焊丝对石油管道喷涂工艺参数设定为：电压35V；电流400A；喷涂距离为120mm，压缩空气压力为1.3MPa。
石油管道喷涂方法：
1)在电弧喷涂前对石油管道基体表面进行喷砂粗化处理；
2)在电弧喷涂过程中每次喷涂厚度不超过80μm，分多次喷涂2mm厚。
实施例4
见图4、图5，镍基电弧喷涂用药芯焊丝，包括镍铬带外皮和被包于其内的合金粉，所述的合金粉按重量份包括：
微碳铬铁粉16份、高碳锰铁粉4.5份、钼铁粉4.5份、镍粉60份、镁铝粉5份、还原铁粉5份、金红石粉2份、长石粉1份、萤石粉0.3份、氟硅酸钠0.2份。
镍基电弧喷涂用药芯焊丝的制备方法，将金红石粉末、长石粉、萤石粉混合后升温至 800℃，保温3小时；将还原铁粉、微碳铬铁粉、高碳锰铁粉、钼铁粉、镍粉、镁铝粉和氟硅酸钠混合后升温至300℃，保温2小时，然后将两部分物料混合，升温至300℃，保温2小时，再空冷至室温，过140目筛后得到预处理合金粉末；将镍铬带清洗后在90℃下烘干，轧制成U形槽，再向U形槽中加入预处理合金粉末；将U形槽合口，在药芯焊丝成型机上闭合成O形，通过连续拉拔，减径至2mm，得到药芯焊丝。
药芯焊丝的合金粉相对于药芯焊丝总质量的填充率为35％。
镍基电弧喷涂用药芯焊丝对石油管道喷涂工艺参数设定为：电压35V；电流400A；喷涂距离为120mm，压缩空气压力为1.3MPa。
石油管道喷涂方法：
1)在电弧喷涂前对石油管道基体表面进行喷砂粗化处理；
2)在电弧喷涂过程中每次喷涂厚度不超过80μm，分多次喷涂2mm厚。

Claims (3)

1.一种镍基电弧喷涂用药芯焊丝，其特征在于，包括镍铬带外皮和被包于其内的合金粉，所述的合金粉按重量份包括：
微碳铬铁粉15～20份、高碳锰铁粉4～8份、钼铁粉4～6份、镍粉45～60份、镁铝粉5～8份、还原铁粉5～8份、金红石粉2～4份、长石粉1～3份、萤石粉0.2～0.4份、氟硅酸钠0.2～0.4份；
所述的镍基电弧喷涂用药芯焊丝的制备方法，包括以下步骤：
1)将金红石粉、长石粉、萤石粉混合后升温至650～800℃，保持2.5～3.53小时；
2)将还原铁粉、微碳铬铁粉、高碳锰铁粉、钼铁粉、镍粉、镁铝粉和氟硅酸钠混合后升温至200～300℃，保温1.5～2.5小时；
3)将步骤1)和步骤2)得到的两部分物料混合，升温至200～300℃，保温1.5～2.5小时，再空冷至室温，过130～140目筛后得到预处理合金粉末；
4)将镍铬带清洗后在85～90℃下烘干，轧制成U形槽，再向U形槽中加入预处理合金粉末；将U形槽合口，在药芯焊丝成型机上闭合成O形，通过连续拉拔，减径1.6～3.2mm，得到药芯焊丝；
所述的镍基电弧喷涂用药芯焊丝对石油管道喷涂工艺参数：电压32～35V；电流380～400A；喷涂距离为120mm，压缩空气压力为1.3MPa。
2.根据权利要求1所述的一种镍基电弧喷涂用药芯焊丝，其特征在于，所述的合金粉相对于药芯焊丝总质量的填充率为33％～35％。
3.一种利用权利要求1或2所述的镍基电弧喷涂用药芯焊丝的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在电弧喷涂前对石油管道基体表面进行喷砂粗化处理；
2)在电弧喷涂过程中每次喷涂厚度不超过80μm，分多次喷涂到2mm厚。
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