專(zhuān)利名稱(chēng)：一步耐磨復(fù)合絲材及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本涉發(fā)明涉及一種一步耐磨復(fù)合絲材及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
對(duì)于一些大型設(shè)備如水電站大型電機(jī)軸、大型龍門(mén)刨床導(dǎo)軌等零部件由于長(zhǎng)期運(yùn)行或運(yùn)行環(huán)境較為惡劣等問(wèn)題使零部件局部區(qū)域出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，致使整套設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。如果因?yàn)檫@一原因而直接報(bào)廢設(shè)備，浪費(fèi)又大，因此，應(yīng)該對(duì)設(shè)備的損壞件進(jìn)行維修，且由于設(shè)備大，拆卸運(yùn)輸很不方便，對(duì)設(shè)備的維護(hù)修復(fù)只能就地解決。同樣，對(duì)于一些進(jìn)口汽車(chē)或機(jī)械設(shè)備的曲軸或其它設(shè)備的零部件，因某種原因而損壞，又急于解決這一問(wèn)題，也需要就地修復(fù)。因此，目前在機(jī)器、電機(jī)、汽車(chē)等領(lǐng)域中，急需一種修復(fù)設(shè)備損壞件的方法及修復(fù)的材料，以解決此類(lèi)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種熱噴涂涂層有很好的自結(jié)合性能、良好的耐磨性能、耐高溫氧化性能優(yōu)異的一步耐磨復(fù)合絲材。該絲材可以解決上述設(shè)備零部件的磨損部位的修復(fù)問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一步耐磨復(fù)合絲，是以鋁為復(fù)合絲材的外皮，管中間添加鎳粉、鋁粉、鐵粉及陶瓷粉末，其絲材成分的重量百分比為50～55％Ni，18～25％Al，18～23％Fe，3～5％Cr，陶瓷粉余量。
上述絲材成分為綜合鋁管外皮及管中間粉末的整體成分。其中，鋁的重量百分比是包括鋁管外皮和管中間鋁粉的重量百分比。
這種一步耐磨復(fù)合絲材組成的絲材成分的重量百分比優(yōu)選為52％Ni，20％Al，20％Fe，4％Cr，陶瓷粉余量。
本發(fā)明的一步耐磨復(fù)合絲材的性能特點(diǎn)主要是由它的組成決定的，其主要特點(diǎn)是耐磨、耐氧化、耐沖擊、自結(jié)合性能好，涂層硬度適中。
本發(fā)明的一步耐磨復(fù)合絲材的直徑為Ф2.9mm～Ф3.3mm。
本發(fā)明的一步耐磨復(fù)合絲材的直徑優(yōu)選為Ф3.0mm或Ф3.175mm，且絲材的軟硬適中，完全適合于火焰噴涂。
在本發(fā)明中，一步耐磨復(fù)合絲材主要作為熱噴涂材料的應(yīng)用。
在本發(fā)明中，在軸承頸、燃料泵旋轉(zhuǎn)部件、套筒、汽缸內(nèi)襯、活塞、拉絲絞盤(pán)、機(jī)器床身導(dǎo)軌、大型電機(jī)軸、汽車(chē)曲軸、耐磨環(huán)、壓配件、耐沖擊磨損件等的磨損部位，采用火焰噴涂的方法，噴涂所述的一步耐磨復(fù)合絲材，使上述零部件表面形成結(jié)合強(qiáng)度較高、有良好自結(jié)合性能、涂層硬度適中的涂層，達(dá)到零部件修復(fù)的目的。
在本發(fā)明中，一步耐磨復(fù)合絲材的加工制造方法，是按照本發(fā)明的絲材成分的重量百分比加入的鎳粉、鋁粉(其中所加入鋁粉的重量百分比是總Al含量的重量百分比減去鋁管的重量百分比之差)、鐵粉、鉻粉、陶瓷粉未裝入鋁管后進(jìn)行旋鍛加工而成的，裝入粉末之前必須封嚴(yán)鋁管一頭，裝完粉未后再封鋁管的另一頭。最后一道成品加工工序之后還要進(jìn)行退火處理，以獲得硬度適中的復(fù)合絲材。
本發(fā)明的絲材中雖然含有鐵粉，但因含有較高的鎳粉及鉻粉，因而噴涂后的涂層并不會(huì)生銹，是一種“不銹”型涂層。而且絲材中的鎳粉與鋁管及管中的鋁粉之間會(huì)發(fā)生放熱的化合反應(yīng)，為增加涂層的結(jié)合強(qiáng)度及自結(jié)合功能創(chuàng)造了條件，又由于絲材中含有一定量的陶瓷粉，噴涂后的涂層中具有一定數(shù)量的硬度較高的陶瓷相，使涂層有良好的耐磨性。還有，由于材料本身具有良好的自結(jié)合性能，因而只要表面潔凈，便可直接在表面噴涂。總之，涂層具有良好的耐磨性能、較好的耐沖蝕性和抗氧化性能。經(jīng)加工后的一步耐磨復(fù)合絲強(qiáng)度較低，用火焰噴涂工藝較為合適。利用火焰噴涂一步耐磨復(fù)合絲材，只需投入較少的資金便能達(dá)到恢復(fù)設(shè)備正常運(yùn)行的功效。因此，火焰噴涂一步耐磨復(fù)合絲材可以解決設(shè)備零部件的磨損部位的修復(fù)問(wèn)題。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的一步耐磨復(fù)合絲材可用于軸承頸、燃料泵旋轉(zhuǎn)部件、套筒、汽缸內(nèi)襯、活塞、拉絲絞盤(pán)、機(jī)器床身導(dǎo)軌、大型電機(jī)軸、汽車(chē)曲軸、耐磨環(huán)、壓配件、耐沖擊磨損件等的磨損部位的修復(fù)。利用火焰噴涂將該絲材熱噴涂在上述的磨損部位上，其熱噴涂涂層有很好的自結(jié)合性能、良好的耐磨性能、耐高溫氧化性能優(yōu)異。


圖1為本發(fā)明的復(fù)合絲材制備工序示意圖。
圖2為圖1中的A-A剖視放大圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例1本實(shí)施例1的一步耐磨復(fù)合絲材成分組成的重量百分比為52％Ni，20％Al，20％Fe，4％Cr，4％陶瓷粉。
本實(shí)施例1的一步耐磨復(fù)合絲材的加工制造方法流程如圖1所示，采用鋁管；先封裝鋁管一端；再填充粉未，是按照上述的絲材成分的重量百分比加入的鎳粉、鋁粉(其中所加入鋁粉的重量百分比是總Al含量的重量百分比減去鋁管的重量百分比之差)、鐵粉、鉻粉、陶瓷粉；填充完粉未后再封裝鋁管的另一端；再經(jīng)過(guò)壓力加工(即旋鍛壓力加工)；之后還要進(jìn)行退火處理，以獲得硬度適中的復(fù)合絲材。
如圖2所示，所制成的復(fù)合絲材，其外皮為鋁管1，管芯2為添加鎳粉、鋁粉、鐵粉及陶瓷粉末，該復(fù)合絲材尺寸為Ф3.0mm、或Ф3.175mm。
實(shí)施例2本實(shí)施例2除絲材成分組成的重量百分比不同于實(shí)施例1外，其余的均和實(shí)施例1相同。本實(shí)施例2的一步耐磨復(fù)合絲材成分組成的重量百分比為50％Ni，18％Al，18％Fe，3％Cr，11％陶瓷粉。絲材尺寸為Ф3.0mm、Ф3.175mm。
實(shí)施例3本實(shí)施例3除絲材成分組成的重量百分比不同于實(shí)施例1外，其余的均和實(shí)施例1相同。本實(shí)施例3的一步耐磨復(fù)合絲材成分組成的重量百分比為55％Ni，20％Al，20％Fe，3％Cr，2％陶瓷粉。絲材尺寸為Ф3.0mm、Ф3.175mm。
實(shí)施例4本實(shí)施例4除絲材成分組成的重量百分比不同于實(shí)施例1外，其余的均和實(shí)施例1相同。本實(shí)施例4的一步耐磨復(fù)合絲材成分組成的重量百分比為50％Ni，25％Al，20％Fe，3％Cr，2％陶瓷粉。絲材尺寸為中Ф3.0mm、Ф3.175mm。
實(shí)施例5本實(shí)施例5除絲材成分組成的重量百分比不同于實(shí)施例1外，其余的均和實(shí)施例1相同。本實(shí)施例5的一步耐磨復(fù)合絲材成分組成的重量百分比為50％Ni，22％Al，23％Fe，3％Cr，2％陶瓷粉。絲材尺寸為中Ф3.0mm、Ф3.175mm。
實(shí)施例6本實(shí)施例6除絲材成分組成的重量百分比不同于實(shí)施例1外，其余的均和實(shí)施例1相同。本實(shí)施例6的一步耐磨復(fù)合絲材成分組成的重量百分比為50％Ni，22％Al，21％Fe，5％Cr，2％陶瓷粉。絲材尺寸為中Ф3.0mm、Ф3.175mm。
使用上述的六個(gè)實(shí)施例所制成的一步耐磨復(fù)合絲材，并進(jìn)行采用火焰噴涂方法制作功能型防護(hù)涂層的實(shí)驗(yàn)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，上述各個(gè)實(shí)施例中的絲材所制作功能型防護(hù)涂層，均具有良好的耐磨性能、較好的耐沖蝕性和抗氧化性能。完全適合于機(jī)器床身導(dǎo)軌、大型電機(jī)軸、汽車(chē)曲軸、耐磨環(huán)、壓配件、耐沖擊磨損件等的磨損部位的修復(fù)，效果良好。
權(quán)利要求
1.一種一步耐磨復(fù)合絲材，其特征在于以鋁為復(fù)合絲材的外皮，管中間加入鎳粉、鋁粉、鐵粉、鉻粉、陶瓷粉，其絲材成分的重量百分?jǐn)?shù)為50～55％Ni，18～25％Al，18～23％Fe，3～5％Cr，陶瓷粉余量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步耐磨復(fù)合絲材，其特征在于所述的絲材的成分重量百分?jǐn)?shù)為52％Ni，20％Al，20％Fe，4％Cr，陶瓷粉余量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一步耐磨復(fù)合絲材，其特征在于所述的絲材的的直徑為Φ2.9mm～Φ3.3mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一步耐磨復(fù)合絲材，其特征在于所述的絲材的的直徑為Φ3.0mm或Φ3.175mm。
5.權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)中所述的一步耐磨復(fù)合絲材一種應(yīng)用，其特征在于所述的一步耐磨復(fù)合絲材作為火焰噴涂絲材的應(yīng)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一步耐磨復(fù)合絲材一種應(yīng)用，其特征在于在軸承頸、燃料泵旋轉(zhuǎn)部件、套筒、汽缸內(nèi)襯、活塞、拉絲絞盤(pán)、機(jī)器床身導(dǎo)軌、大型電機(jī)軸、汽車(chē)曲軸、耐磨環(huán)、壓配件、耐沖擊磨損件等的磨損部位，采用火焰噴涂的方法，噴涂所述的一步耐磨復(fù)合絲材，使上述零部件表面形成結(jié)合強(qiáng)度較高、有良好自結(jié)合性能、涂層硬度適中的涂層，達(dá)到零部件修復(fù)的目的。
全文摘要
一種一步耐磨復(fù)合絲材及其應(yīng)用。是以外皮為鋁管，管中間添加含Ni粉、鋁粉、鐵粉、鉻粉及陶瓷粉經(jīng)過(guò)旋壓加工而成的熱噴涂用絲材，其絲材整體成分的重量百分?jǐn)?shù)為50－55％Ni，18－25％Al，18－23％Fe，3－5％Cr，陶瓷粉余量。利用火焰噴涂的方法使絲材在噴涂過(guò)程中不僅發(fā)生Ni和Al的化合放熱反應(yīng)，而且在涂層中具有一定數(shù)量的硬度較高的陶瓷相。由于材料本身具有良好的自結(jié)合性能，因而只要表面潔凈，便可直接在表面噴涂。用于軸承頸、燃料泵旋轉(zhuǎn)部件、套筒、汽缸內(nèi)襯、活塞、拉絲絞盤(pán)、機(jī)器床身導(dǎo)軌、大型電機(jī)軸、汽車(chē)曲軸、耐磨環(huán)、壓配件、耐沖擊磨損件等的修復(fù)?？梢赃M(jìn)一步延長(zhǎng)工件使用壽命，節(jié)約成本。
文檔編號(hào)C23C4/00GK1580314SQ0315316
公開(kāi)日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2003年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月8日
發(fā)明者楊中元, 孫孝良, 李學(xué)鋒, 秦顥 申請(qǐng)人:北京有色金屬研究總院