專利名稱：Zn-Al雙金屬復(fù)合材料實(shí)芯絲材制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種Zn-Al雙金屬復(fù)合材料實(shí)心絲材的制備方法，屬于材料加工工程中的熱噴涂領(lǐng)域，其成 品主要應(yīng)用于電廠鍋爐管壁和鍋爐"四管"的防腐、耐磨等各方面。
背景技術(shù)：
熱噴涂技術(shù)是將熔融或者半熔融狀態(tài)的噴涂材料，通過高速電流使其霧化并噴射在零件表面上，形成 噴涂涂層的一種表面加工方法，它能夠賦予表面耐磨、耐蝕、耐高溫以及其他的特殊性能。目前，熱噴涂 技術(shù)的噴涂方法主要包括電弧噴涂、火焰噴涂、等離子噴涂和特殊方法四種基本方法。其中，電弧噴涂 和火焰噴涂由于其操作簡(jiǎn)便，涂層效果好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。對(duì)于噴涂中能夠保證質(zhì)量的基本環(huán)節(jié)，噴 涂絲材的性能成為現(xiàn)代工程中的一項(xiàng)重要考慮因素。從上世紀(jì)80年代開始，熱噴涂技術(shù)的迅猛發(fā)展和高 速熱噴涂技術(shù)的涌現(xiàn)，使得在噴涂過程中噴涂熔滴速度提高，霧化效果得到改善，涂層結(jié)合強(qiáng)度增大，孔
隙率降低。為提高噴涂質(zhì)量，目前，Zn絲、Al絲及Zn-Al合金絲在工程中得到廣泛應(yīng)用。
鋅是熱噴涂防腐蝕施工中使用最早，且最多的涂層材料，目前，熱噴涂純鋅涂層仍然是保護(hù)在大氣、 淡水環(huán)境下服役的重要鋼鐵結(jié)構(gòu)件的首選工藝方法。與純鋁涂層相比，鋅-鋁合金的耐腐蝕性能較高，在多 種使用環(huán)境下，相同的涂層厚度由更長(zhǎng)的防護(hù)壽命。同時(shí)，用Zn-Al合金噴涂出的涂層，其涂層的腐蝕產(chǎn) 物少，氣孔率少，具有快速自封閉特性，外觀較好。
熱噴涂使用的鋅-鋁合金主要是含有AI量5。/。-30c/。的鋅鋁二元合金。目前常用的是含有鋅85%，含鋁 量15%的二元鋅鋁合金。該合金的通用牌號(hào)為Zn-A115。
在制備Zn-Al合金涂層的過程中，由于鋅鋁兩相元素的比重差別大，因而在冶煉時(shí)很容易造成比重偏 析，致使冶金熔融困難，影響涂層質(zhì)量；在制備涂層時(shí)，提高合金中鋁的含量后，會(huì)造成合金變硬變脆， 難以拉拔、減徑制成絲材，嚴(yán)重影響了鋅鋁涂層的應(yīng)用和發(fā)展。針對(duì)這種狀況，目前也出現(xiàn)了鋅鋁粉芯噴 涂絲，但這種合金粉制備的粉芯絲材由于受填充率限制，粉芯絲材中Al的含量只有5-30%，即絲材中的 Al含量不能超過30y。，無法達(dá)到鋅鋁的最佳含量比，而本發(fā)明專利所設(shè)計(jì)的雙金屬復(fù)合絲材的制備方法， 利用鋅帶包覆實(shí)心鋁絲的方法，在噴涂加熱的過程中是兩種金屬熔融在一起，達(dá)到制備雙金屬合金性能的 涂層，且其中鋁含量可達(dá)到40%,有效地解決了 Al含量不得高于30。/。這一問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要達(dá)到的最終目的是用本發(fā)明所述的方法可以制備出一種Zn-Al 二元金屬合金熱噴涂用實(shí) 芯絲材，其制備方法簡(jiǎn)單，制備效率高。應(yīng)用這種實(shí)芯絲材，可以在噴涂過程中，在加熱條件下是兩種金 屬熔融，從而制備出Zn-Al合金涂層，其涂層抗腐蝕性能良好，解決轉(zhuǎn)爐煙罩管壁產(chǎn)生高溫氧化腐蝕和沖 蝕磨損問題，確保煉鋼廠轉(zhuǎn)爐的安全運(yùn)行。本發(fā)明可以提高金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件和裝置部件在嚴(yán)酷的腐蝕磨損環(huán) 境中的使用性能、延長(zhǎng)服役壽命。
本發(fā)明所提供一種制備熱噴涂用Zn-Al雙金屬實(shí)芯絲材的方法，其特征在于，制備方法簡(jiǎn)單、效率高， 所述的實(shí)芯絲材藥粉成分質(zhì)量百分含量范圍如下
Al: 20~45%, Zn:余量。
本發(fā)明的制備方法采用現(xiàn)有技術(shù)，包括以下步驟
1) 芯部材料為1.6 3.0mm不同直徑的鋁絲。
2) 外皮材料為含鋁量約為10% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的鋅鋁合金帶和純鋅帶，表面經(jīng)過徹底清理后，利用粉 芯絲材制造機(jī)加工成所需直徑的鋅鋁雙金屬復(fù)合絲材。
將厚度為0.3~0.5mm的外皮材料裁成10~14mm的帶材，按照粉芯絲材的加工步驟，經(jīng)過包絲機(jī)的三組軋輥逐步滾壓成"U"型的截面；此時(shí)用上述一種芯部絲材送入"U"型帶中，取代粉芯絲材加工過程 中的自動(dòng)送份器，然后通過包絲機(jī)的對(duì)接輥將"U"型帶軋合形成搭接接頭將實(shí)心絲包裹，經(jīng)過三道后續(xù) 壓輥將"U"帶逐步壓合成"O"型并壓實(shí)，此時(shí)"O"型復(fù)合線材被送入拉絲機(jī)經(jīng)8~14道拉拔逐漸減徑 成所需直徑的成品鋅鋁雙金屬復(fù)合絲。


圖l:雙金屬實(shí)芯絲材的工藝簡(jiǎn)圖
具體實(shí)施例方式
所有實(shí)施例噴涂絲材采用粉芯絲材成型機(jī)制備 實(shí)施例1
外包鋅鋁合金帶選用10X0.4 (寬10mm，厚0.4mm)的Zn帶，按照本發(fā)明將其軋成"U"形。在"U" 形外皮進(jìn)入對(duì)接軋輥前，將4)1.2111111的實(shí)心鋁絲送入"U"型槽中，通過對(duì)接軋輥后，U形槽合口，填充 率為16%。然后實(shí)行多道拉拔、減徑，最終形成4)2.0mm雙金屬復(fù)合絲。該鋅鋁復(fù)合絲的特征為鋁含量19% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
實(shí)施例2
外包帶選用10X0.4 (寬10mm,厚0.4mm)的Zn帶，按照本發(fā)明將鋁帶軋成"U"形。在"U"形 外皮進(jìn)入對(duì)接軋輥前，將4U.lmm的實(shí)芯鋅絲送入"U"型槽中，通過對(duì)接軋輥后，U形槽合口，填充率 為57%。然后實(shí)行多道拉拔、減徑，最終形成小3.0mm雙金屬復(fù)合絲。該鋅鋁復(fù)合絲的特征為鋁含量為43% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
實(shí)施例3
外包帶選用10X0.4 (寬10mm,厚0.4mm)的Zn-2A1合金帶，按照本發(fā)明將鋁帶軋成"U"形。在 "U"形外皮進(jìn)入對(duì)接軋輥前，將4a.0mm的實(shí)心鋅絲送入"U"型槽中，通過對(duì)接軋輥后，U形槽合口， 填充率為20%。然后實(shí)行多道拉拔、減徑，最終形成4>2.3 101雙金屬復(fù)合絲。該鋅鋁復(fù)合絲的特征為鋁含 量為23% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
權(quán)利要求
1、一種Zn-Al雙金屬復(fù)合材料制備的實(shí)芯絲材，屬于火力發(fā)電工程電弧噴涂使用噴涂實(shí)芯絲材，其特征在于，所述的絲材外皮為Zn帶，所述的實(shí)芯絲材藥粉成分質(zhì)量百分含量范圍如下Al20～45％，Zn余量。
全文摘要
一種Zn-Al雙金屬復(fù)合材料實(shí)心絲材的制備方法，屬于材料加工工程中的熱噴涂領(lǐng)域，其成品主要應(yīng)用于電廠鍋爐管壁和鍋爐“四管”的防腐、耐磨等各方面。應(yīng)用本發(fā)明制備方法制備絲材，工藝過程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，且制備出的實(shí)芯絲材質(zhì)量?jī)?yōu)異，噴涂效果很好。本發(fā)明為一種Zn-Al雙金屬復(fù)合材料實(shí)心絲材的制備方法，其特征在于，所述的粉芯成分質(zhì)量百分含量范圍如下Al20～45％，Zn余量。本發(fā)明所制備出的材料主要應(yīng)用領(lǐng)域在火力發(fā)電電場(chǎng)鍋爐的管道維護(hù)、船舶制造以及海洋工程等大型鋼架結(jié)構(gòu)的防腐材料。
文檔編號(hào)C23C4/08GK101413097SQ20071016354
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2007年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月15日
發(fā)明者胡為峰 申請(qǐng)人:胡為峰