鋅鍋輥軸套和襯套保護(hù)涂層的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋅鍋輥軸套和襯套保護(hù)涂層的制備方法，即本方法將軸套和襯套表面清潔并預(yù)熱，采用等離子堆焊設(shè)備進(jìn)行多層粉末堆焊，堆焊結(jié)合底層選用硬度較低的單一鈷基合金，其余各層堆焊粉末材料為鈷基合金粉末和氮化硼粉末，等離子堆焊設(shè)備分別設(shè)有放置鈷基合金粉末和氮化硼粉末的兩臺(tái)送粉器，并分別設(shè)定送粉參數(shù)，實(shí)現(xiàn)兩種粉末獨(dú)立送粉；設(shè)定相應(yīng)的堆焊參數(shù)，堆焊后爐內(nèi)保溫并隨爐緩冷，堆焊層經(jīng)機(jī)加工后保護(hù)涂層厚度為2.0～15mm。經(jīng)本方法制備軸套和襯套的保護(hù)涂層，有效提高了軸套和襯套的使用壽命，提高了耐磨和潤滑性能，保證了帶鋼在鋅鍋的鋅液系統(tǒng)中順利進(jìn)出，提高了熱鍍鋅板帶的生產(chǎn)效率。
【專利說明】 鋅鍋輥軸套和襯套保護(hù)涂層的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋅鍋輥軸套和襯套保護(hù)涂層的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在冶金行業(yè)，鋅鍋用于熱鍍鋅板帶的熱浸鍍鋅處理，熱鍍鋅板帶大多應(yīng)用于汽車、建筑以及家用電器行業(yè)，特別是各類轎車或家用電器的殼體。
[0003]由于是大工業(yè)生產(chǎn)，在大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)工藝過程中，大多做為熱鍍鋅板基材的冷軋金屬板帶展開之前的板卷達(dá)到40噸，冷軋金屬板帶經(jīng)過酸洗、連續(xù)退火、鋅鍋熱浸鍍鋅等生產(chǎn)處理工藝和化學(xué)處理后被重新卷曲。
[0004]通常鋅鍋輥軸由一根沉沒輥和兩根穩(wěn)定輥組成，其中沉沒輥是一個(gè)被動(dòng)轉(zhuǎn)向輥，兩根穩(wěn)定輥在鋅鋼帶出鋅鍋前被動(dòng)夾持帶鋼，避免其出鋅鍋后的抖動(dòng)，輥?zhàn)拥妮S承部分由軸套和襯套構(gòu)成，依靠兩者之間的滑動(dòng)摩擦實(shí)現(xiàn)輥體轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)帶鋼在鋅鍋的鋅液系統(tǒng)中順利進(jìn)出，其取決于鋅液中輥?zhàn)拥妮S套和襯套系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。在液態(tài)鋅鍋中腐蝕、磨損、高溫和高機(jī)械力等的同時(shí)作用下，極易導(dǎo)致鋅鍋輥傳動(dòng)部件的損傷，其主要表現(xiàn)為軸套和襯套的磨損、滑動(dòng)性能變差，嚴(yán)重影響鋅鍋輥的正常運(yùn)行。
[0005]基于鈷基合金的化學(xué)性質(zhì)難溶于鋅液的特點(diǎn)，其被用于制作軸套和襯套的材料，但其物理性質(zhì)特別是較差的潤滑性能不能滿足使用需求，為了增加軸套和襯套系統(tǒng)的潤滑性能，采用向鋅鍋中加入大約0.15 - 0.2被％鉛以滿足軸套和襯套潤滑性能的要求，但易導(dǎo)致環(huán)境污染，因此采用該方法已經(jīng)大為減少。在現(xiàn)代化企業(yè)隨著產(chǎn)量的急劇增加，帶鋼速度達(dá)到200m/min，張力達(dá)到10噸，導(dǎo)致原有軸套和襯套的使用壽命大為降低。中國專利CN101596634A公開了采用人工焊條電弧焊在不銹鋼基體上堆焊鈷基合金制作軸套和襯套，該方法無法實(shí)現(xiàn)有效陶瓷成分的任意添加，整體軸套和襯套內(nèi)孔堆焊難以實(shí)現(xiàn)。日本專利JP03094984A中采用等離子堆焊能夠?qū)崿F(xiàn)耐蝕陶瓷材料的按比例添加和襯套內(nèi)孔的整體堆焊，但堆焊材料沒有明顯改善摩擦副之間的潤滑性能，同時(shí)堆焊層的結(jié)構(gòu)較為單一，導(dǎo)致工作性能存在缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鋅鍋輥軸套和襯套保護(hù)涂層的制備方法，經(jīng)本方法制備軸套和襯套的保護(hù)涂層，有效提高了軸套和襯套的使用壽命，提高了耐磨和潤滑性能，保證了帶鋼在鋅鍋的鋅液系統(tǒng)中順利進(jìn)出，提高了熱鍍鋅板帶的生產(chǎn)效率。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明鋅鍋輥軸套和襯套保護(hù)涂層的制備方法包括如下步驟:
步驟一、軸套和襯套表面清潔，清除污垢并預(yù)熱至200?300°C ；
步驟二、采用等離子堆焊設(shè)備對(duì)軸套和襯套進(jìn)行多層粉末堆焊，堆焊與軸套和襯套結(jié)合的底層采用單一鈷基合金粉末，其余各層的堆焊粉末材料為鈷基合金粉末和氮化硼粉末，鈷基合金粉末成分為0.06?2.6wt% C、8.0?32wt% Cr、1.0?3.5wt % Si,0.1?18wt% W、l.0 ?30wt% Μο、0.2 ?3.6wt% Fe、1.0 ?3.6wt% Ni，余量為 Co，氮化硼粉末含量為5?30wt% ；
步驟三、等離子堆焊設(shè)備分別設(shè)有放置鈷基合金粉末和氮化硼粉末的兩臺(tái)送粉器，堆焊中兩臺(tái)送粉器經(jīng)焊槍送粉或兩臺(tái)送粉器分別經(jīng)焊槍和外部管道送粉，并分別設(shè)定各自的送粉參數(shù)，實(shí)現(xiàn)鈷基合金粉末和氮化硼粉末的各自獨(dú)立送粉；
步驟四、等離子堆焊設(shè)備的堆焊參數(shù)為噴距8?10mm、送粉量60?100g/min、轉(zhuǎn)移弧電流200?300 A、電壓20?40V、焊槍移動(dòng)速度100?160mm/min、相鄰焊道搭接面積30?60%、離子氣200?300L/h、保護(hù)氣800?1200L/h、送粉氣150?250L/h，堆焊單層厚度L 5 ?2.5mm ；
步驟五、軸套和襯套焊后爐內(nèi)300?400°C保溫2h并隨爐緩冷；
步驟六、軸套和襯套堆焊層經(jīng)機(jī)械加工后成品保護(hù)涂層厚度為2.0?15mm。
[0008]進(jìn)一步，軸套表面粉末堆焊涂層為兩層并且底層硬度小于面層硬度，襯套內(nèi)孔表面粉末堆焊涂層為三層并且底層材料與軸套表面涂層的底層材料相同、面層硬度小于或等于中間層硬度。
由于本發(fā)明鋅鍋輥軸套和襯套保護(hù)涂層的制備方法采用了上述技術(shù)方案，即本方法將軸套和襯套表面清潔并預(yù)熱，采用等離子堆焊設(shè)備進(jìn)行多層粉末堆焊，堆焊粉末材料為鈷基合金粉末和氮化硼粉末，等離子堆焊設(shè)備分別設(shè)有放置鈷基合金粉末和氮化硼粉末的兩臺(tái)送粉器，并分別設(shè)定送粉參數(shù)，實(shí)現(xiàn)兩種粉末獨(dú)立送粉；設(shè)定相應(yīng)的堆焊參數(shù)，堆焊后爐內(nèi)保溫并隨爐緩冷，堆焊層經(jīng)機(jī)加工后保護(hù)涂層厚度為2.0?15_。經(jīng)本方法制備軸套和襯套的保護(hù)涂層，有效提高了軸套和襯套的使用壽命，提高了耐磨和潤滑性能，保證了帶鋼在鋅鍋的鋅液系統(tǒng)中順利進(jìn)出，提高了熱鍍鋅板帶的生產(chǎn)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
圖1為本方法中堆焊粉末兩臺(tái)送粉器經(jīng)焊槍送粉的示意圖；
圖2為本方法中堆焊粉末兩臺(tái)送粉器分別經(jīng)焊槍和外部管道送粉的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]本發(fā)明鋅鍋輥軸套和襯套保護(hù)涂層的制備方法包括如下步驟:
步驟一、軸套和襯套表面清潔，清除污垢并預(yù)熱至200?300°C ；
步驟二、采用等離子堆焊設(shè)備對(duì)軸套和襯套進(jìn)行多層粉末堆焊，堆焊與軸套和襯套結(jié)合的底層采用硬度較低的單一鈷基合金粉末，以保證與不銹鋼基材的良好結(jié)合，其余各層的堆焊粉末材料為鈷基合金粉末和氮化硼粉末，鈷基合金粉末成分為0.06?2.6wt% C、8.0 ?32wt% Cr、1.0 ?3.5wt% Si,0.1 ?18wt% W、1.0 ?30wt% Mo,0.2 ?3.6wt% Fe、
1.0?3.6wt% Ni，余量為Co，氮化硼粉末含量為5?30wt% ；
步驟三、如圖1和圖2所示，等離子堆焊設(shè)備分別設(shè)有放置鈷基合金粉末和氮化硼粉末的兩臺(tái)送粉器1，堆焊中兩臺(tái)送粉器I經(jīng)焊槍2送粉或兩臺(tái)送粉器分I別經(jīng)焊槍I和外部管道3送粉，并分別設(shè)定各自的送粉參數(shù)，實(shí)現(xiàn)鈷基合金粉末和氮化硼粉末的各自獨(dú)立送粉；步驟四、等離子堆焊設(shè)備的堆焊參數(shù)為噴距8?10mm、送粉量60?100g/min、轉(zhuǎn)移弧電流200?300 A、電壓20?40V、焊槍移動(dòng)速度100?160mm/min、相鄰焊道搭接面積30?60%、離子氣200?300L/h、保護(hù)氣800?1200L/h、送粉氣150?250L/h，堆焊單層厚度L 5 ?2.5mm ；
步驟五、軸套和襯套焊后爐內(nèi)300?400°C保溫2h并隨爐緩冷；
步驟六、軸套和襯套堆焊層經(jīng)機(jī)械加工后成品保護(hù)涂層厚度為2.0?15mm。
[0011]進(jìn)一步，軸套表面粉末堆焊涂層為兩層并且底層硬度小于面層硬度，襯套內(nèi)孔表面粉末堆焊涂層為三層并且底層材料與軸套表面涂層的底層材料相同、面層硬度小于或等于中間層硬度。
[0012]本方法中軸套和襯套基材與輥體及輥架不銹鋼材料相一致，均為316L等不銹鋼材料，以降低或消除在裝配和使用過程中產(chǎn)生的應(yīng)力，方便兩者之間的結(jié)合。鈷基合金不是依靠與基體牢固結(jié)合的有序沉淀相來強(qiáng)化，而是由已被固溶強(qiáng)化的奧氏體面心立方(fee)晶體結(jié)構(gòu)與基體中分布少量碳化物組成，在很大程度上依靠碳化物強(qiáng)化，純鈷晶體在417°C以下是密排六方(hep)晶體結(jié)構(gòu)，在更高溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體面心立方(fee)晶體結(jié)構(gòu)。為了避免鈷基合金在使用時(shí)發(fā)生這種轉(zhuǎn)變，實(shí)際上鈷基合金由鎳合金化，以便在室溫到熔點(diǎn)溫度范圍內(nèi)使組織穩(wěn)定化，同時(shí)添加鎳和鐵還可以提高碳化物形成元素在基體中的溶解度。鈷基合金堆焊中隨著含碳量的增加，其金相組織從亞共晶的奧氏體+M7C3型共晶變成過共晶的M7C3型初生碳化物和+ M7C3型共晶。含碳越多，初生M7C3越多，宏觀硬度加大，抗磨料磨損性能提高，但耐沖擊能力，焊接性，機(jī)加工性能都會(huì)下降。被鉻和鎢合金化的鈷基合金具有很好的抗氧化性，抗腐蝕性和耐熱性，在較高的使用溫度仍能保持較高的硬度和強(qiáng)度。鈷基合金機(jī)加工后表面光潔度高，具有良好的抗擦傷能力，也適用于粘著磨損。用鉻和高含量鑰合金化的鈷基合金形成Laves相，由于Laves相的存在，當(dāng)合金中不含鎢元素時(shí)硬度仍有較大幅度的提高。鈷基合金中硅的存在能夠改善堆焊過程中金屬的流動(dòng)性能。此外，鈷基合金的第二相如碳化物的含量、形態(tài)和分布對(duì)耐磨性也有影響。由于鉻、鎢和鑰的合金碳化物分布于富鈷的基體中以及部分鉻、鎢和鑰原子固溶于基體，使鈷基合金得到強(qiáng)化，從而改善耐磨性，而粗大的碳化物更有利于改善抗磨料磨損能力。
[0013]氮化硼是由氮原子和硼原子構(gòu)成的晶體，六方氮化硼與石墨是等電子體。它有白色石墨之稱，具有類似石墨的層狀結(jié)構(gòu)，有良好的潤滑性、電絕緣性、導(dǎo)熱性和耐化學(xué)腐蝕性?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)所有熔融金屬化學(xué)呈惰性，抗氧化性好，具有高的耐熱性能和耐沖擊性能。適宜作高溫潤滑劑及減摩材料。
[0014]等離子粉末堆焊技術(shù)作為材料表面強(qiáng)化手段之一，具有熔敷率高，稀釋率低，堆焊用粉末使用范圍廣，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作等突出優(yōu)點(diǎn)。已越來越廣泛地應(yīng)用于制備各種耐磨耐蝕、耐高溫氧化的熔敷層，這些特殊用途的熔敷層中往往需添加一些特殊性能的元素或硬質(zhì)顆粒，這些特殊性能的顆粒與基體粘結(jié)相粉末通常進(jìn)行機(jī)械混合來制備涂層，否則成本將會(huì)很高。同時(shí)單一送粉器中機(jī)械混合的粉末由于各種顆粒比重不同可能分層或分布不均，最終造成制備熔敷層性能的不均勻，采用單一送粉器送粉還會(huì)出現(xiàn)堵粉現(xiàn)象，設(shè)備無法正常工作。因此，本方法中等離子堆焊設(shè)備具有兩個(gè)獨(dú)立送粉器，每個(gè)送粉器連接一個(gè)或兩個(gè)送粉孔道，獨(dú)立向焊槍供粉或由外部供粉，這樣配合送粉就可以得到均勻的復(fù)合涂層。等離子堆焊設(shè)備可配置內(nèi)孔焊槍，以完成小口徑軸套和襯套內(nèi)孔硬質(zhì)層的整體堆焊。
[0015]堆焊硬質(zhì)層根據(jù)使用需求，軸套外表焊層通常由兩層結(jié)構(gòu)組成，其中底層材料含有較少的硬質(zhì)相，硬度較低，以利于與不銹鋼基材的良好結(jié)合，面層材料要求硬度較高，并含有自潤滑成分，以降低摩擦系數(shù)。襯套內(nèi)孔焊層通常由三層結(jié)構(gòu)組成，底層材料與軸套相同滿足與不銹鋼基材結(jié)合性能要求，中間層材料要求硬度較高，而面層材料硬度應(yīng)低于或等于中間層硬度。
[0016]本方法采用的粉末堆焊材料易于靈活調(diào)配涂層成分配比，在堆焊工藝過程中實(shí)現(xiàn)原位生成硬質(zhì)相，優(yōu)化涂層結(jié)構(gòu)及摩擦副之間的匹配性能；氮化硼材料的引入，使涂層具備了一定的自潤滑性能，降低軸套與襯套之間工作時(shí)的摩擦系數(shù)，延長部件使用壽命；等離子堆焊設(shè)備配備獨(dú)立送分功能的雙送粉系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)焊槍內(nèi)外同時(shí)送粉，即一個(gè)送粉器進(jìn)行槍內(nèi)送粉，另一送粉器經(jīng)由送粉管道從電弧外側(cè)向電弧及熔池之中送粉，這種送粉方式解決了制備耐磨復(fù)合涂層時(shí)氮化硼顆粒容易在電弧中燒損的問題，基體粉末粘結(jié)相可經(jīng)由焊槍送粉受到高溫電弧的充分熔化，保證了涂層的性能；堆焊操作可自動(dòng)進(jìn)行，減少了手工堆焊人為因素的干擾，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。
[0017]本方法制得的保護(hù)涂層的堆焊硬質(zhì)層由多層結(jié)構(gòu)優(yōu)化組成，堆焊層與基材結(jié)合良好，襯套內(nèi)孔硬質(zhì)層便于加工，同時(shí)，軸套與襯套之間摩擦性能相互匹配，運(yùn)行平穩(wěn)，明顯地減輕了在使用過程中遇到的摩擦阻力不斷增大的問題。
[0018]下列為本方法的多個(gè)【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施方式I
將軸套316L不銹鋼基材加工到堆焊前要求尺寸并清潔表面，爐內(nèi)預(yù)熱至250°C，底層鈷基合金粉末成分為:1.0wt % C、29wt % Cr、2.0wt % S1、4.5wt % ff> 1.0wt % Mo>2.0wt %Fe、2.0wt % Ni,底層送粉量80g/min。面層鈷基合金粉末成分為:2.0wt % C、29wt % Cr、2.0wt % S1、12wt % ff> 1.0wt % Mo>2.0wt % Fe、2.0wt % Ni,面層送粉量 68g/min,同時(shí)氮化硼粉末采用外部管道送粉，送粉量20g/min。
[0019]堆焊參數(shù)為:噴距8mm，轉(zhuǎn)移弧電流240 A，電壓約28 V，按移動(dòng)速度130mm/min旋轉(zhuǎn)軸套工件，按焊道搭接40 %速度平移焊槍，離子氣250L/h，保護(hù)氣1000L/h，送粉氣200L/h，氣體均為氬氣。底層堆焊單層厚度2.4mm，面層堆焊四層厚度8mm。焊后爐內(nèi)300°C保溫2h隨爐緩冷，機(jī)械加工至設(shè)計(jì)尺寸。
[0020]實(shí)施方式2
將軸套316L不銹鋼基材加工到堆焊前要求尺寸并清潔表面，爐內(nèi)預(yù)熱至240°C，底層鈷基合金粉末成分為:1.4wt % C、29wt % Cr>2.0wt % S1、8.5wt % ff> 1.0wt % Mo、2.0wt %Fe, 2.0wt % Ni，底層送粉量80g/min。面層鈷基合金粉末成分為:1.4wt% C,29wt% Cr、
2.0wt% S1、8.5wt% ff> 1.0wt% Mo、2.0wt% Fe、2.0wt% Ni,面層送粉量 70g/min,同時(shí)氮化硼粉末采用外部管道送粉，送粉量15g/min。
[0021]堆焊參數(shù)為:噴距8mm，轉(zhuǎn)移弧電流240 A，電壓約28 V，按移動(dòng)速度120mm/min旋轉(zhuǎn)軸套工件，按焊道搭接50 %速度平移焊槍，離子氣250L/h，保護(hù)氣1000L/h，送粉氣200L/h，氣體均為氬氣。底層堆焊單層厚度2.0mm，面層堆焊四層厚度10mm。焊后爐內(nèi)300°C保溫2h隨爐緩冷，機(jī)械加工至設(shè)計(jì)尺寸。
[0022]實(shí)施方式3
將軸套316L不銹鋼基材加工到堆焊前要求尺寸并清潔表面，爐內(nèi)預(yù)熱至250°C，底層鈷基合金粉末成分為:1.0wt % C、29wt % Cr、2.0wt % S1、4.5wt % ff> 1.0wt % Mo>2.0wt %Fe、2.0wt% Ni,底層送粉量68g/min。面層鈷基合金粉末成分為:0.08wt% C、8.5wt% Cr、
2.6wt% Si>29wt% Mo、1.4wt% Fe、1.8wt% Ni,面層送粉量 72g/min,同時(shí)氮化硼粉末采用外部管道送粉，送粉量16g/min。
[0023]堆焊參數(shù)為:噴距10mm，轉(zhuǎn)移弧電流240 A，電壓約28 V，按移動(dòng)速度150mm/min旋轉(zhuǎn)軸套工件，按焊道搭接60 %速度平移焊槍，離子氣250L/h，保護(hù)氣1000L/h，送粉氣200L/h，氣體均為氬氣。底層堆焊單層厚度1.5mm，面層堆焊兩層厚度4mm。焊后爐內(nèi)300°C保溫2h隨爐緩冷，機(jī)械加工至設(shè)計(jì)尺寸。
[0024]實(shí)施方式4
將襯套316L不銹鋼基材內(nèi)孔加工到堆焊前要求尺寸并清潔表面，爐內(nèi)預(yù)熱至250°C，底層鈷基合金粉末成分為:1.0wt% C、29wt% Cr、2.0 wt% Si>4.5 wt% ff> 1.0 wt% Mo>2.0wt% Fe,2.0 wt% Ni，底層送粉量80g/min。面層鈷基合金粉末成分為:1.0wt% C、29wt%Cr>2.0wt % S1、4.5wt % ff> 1.0wt % Mo>2.0wt % Fe、2.0wt% Ni,面層送粉量 76g/min,同時(shí)氮化硼粉末采用外部管道送粉，送粉量20g/min。
[0025]堆焊參數(shù)為:噴距8mm，轉(zhuǎn)移弧電流240 A，電壓約28 V，按移動(dòng)速度120mm/min旋轉(zhuǎn)軸套工件，按焊道搭接40 %速度平移焊槍，離子氣250L/h，保護(hù)氣1000L/h，送粉氣200L/h，氣體均為氬氣。底層堆焊單層厚度2.2_，面層堆焊五層厚度12_。焊后爐內(nèi)300°C保溫2h隨爐緩冷，機(jī)械加工至設(shè)計(jì)尺寸。
[0026]實(shí)施方式5
將襯套316L不銹鋼基材內(nèi)孔加工到堆焊前要求尺寸并清潔表面，爐內(nèi)預(yù)熱至250°C，底層鈷基合金粉末成分為:1.0wt % C、29wt % Cr、2.0wt % S1、4.5wt % ff>1.0wt % Mo、
2.0wt % Fe,2.0wt % Ni，底層送粉量80g/min。中間層鈷基合金粉末成分為:1.5wt% C、30wt% Cr>2.0wt% S1、8.5wt% ff>1.0wt% Mo、2.0wt% Fe、2.0wt% Ni,中間層送粉量 72g/min，同時(shí)氮化硼粉末采用外部管道送粉，送粉量15g/min。面層鈷基合金粉末成分為:1.0wt% C>29wt% Cr、2.0wt% S1、4.5wt% W、1.0wt% Mo>2.0wt% Fe、2.0wt% Ni,面層送粉量76g/min，同時(shí)氮化硼粉末采用外部管道送粉，送粉量20g/min。
[0027]堆焊參數(shù)為:噴距8mm，轉(zhuǎn)移弧電流240 A，電壓約28 V，按移動(dòng)速度120mm/min旋轉(zhuǎn)軸套工件，按焊道搭接40 %速度平移焊槍，離子氣250L/h，保護(hù)氣1000L/h，送粉氣200L/h，氣體均為氬氣。底層堆焊單層厚度1.8mm，中間層堆焊三層厚度8mm，面層堆焊兩層厚度5_。焊后爐內(nèi)300°C保溫2h隨爐緩冷，機(jī)械加工至設(shè)計(jì)尺寸。
[0028]本方法借助等離子堆焊設(shè)備，以在不銹鋼基體上形成帶有自潤滑性能的鈷基硬質(zhì)合金工作層的方式加工制作軸套和襯套的保護(hù)涂層，通過鈷基合金粉末成分優(yōu)化、涂層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和堆焊工藝完善，改進(jìn)了摩擦副之間的匹配性能，在鋅液或鋁液中的工作壽命和穩(wěn)定性大為提高，并制造工藝簡(jiǎn)便，生產(chǎn)成本較低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋅鍋輥軸套和襯套保護(hù)涂層的制備方法，其特征在于本方法包括如下步驟: 步驟一、軸套和襯套表面清潔，清除污垢并預(yù)熱至200?300°C ； 步驟二、采用等離子堆焊設(shè)備對(duì)軸套和襯套進(jìn)行多層粉末堆焊，堆焊與軸套和襯套結(jié)合的底層采用單一鈷基合金粉末，其余各層的堆焊粉末材料為鈷基合金粉末和氮化硼粉末，鈷基合金粉末成分為0.06?2.6wt% C、8.0?32wt% Cr、1.0?3.5wt % Si,0.1?18wt% W、1.0 ?30wt% Mo,0.2 ?3.6wt% Fe、1.0 ?3.6wt% Ni，余量為 Co，氮化硼粉末含量為5?30wt% ； 步驟三、等離子堆焊設(shè)備分別設(shè)有放置鈷基合金粉末和氮化硼粉末的兩臺(tái)送粉器，堆焊中兩臺(tái)送粉器經(jīng)焊槍送粉或兩臺(tái)送粉器分別經(jīng)焊槍和外部管道送粉，并分別設(shè)定各自的送粉參數(shù)，實(shí)現(xiàn)鈷基合金粉末和氮化硼粉末的各自獨(dú)立送粉； 步驟四、等離子堆焊設(shè)備的堆焊參數(shù)為噴距8?10mm、送粉量60?100g/min、轉(zhuǎn)移弧電流200?300 A、電壓20?40V、焊槍移動(dòng)速度100?160mm/min、相鄰焊道搭接面積30?60%、離子氣200?300L/h、保護(hù)氣800?1200L/h、送粉氣150?250L/h，堆焊單層厚度L 5 ?2.5mm ； 步驟五、軸套和襯套焊后爐內(nèi)300?400°C保溫2h并隨爐緩冷； 步驟六、軸套和襯套堆焊層經(jīng)機(jī)械加工后成品保護(hù)涂層厚度為2.0?15mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅鍋輥軸套和襯套保護(hù)涂層的制備方法，其特征在于:軸套表面粉末堆焊涂層為兩層并且底層硬度小于面層硬度，襯套內(nèi)孔表面粉末堆焊涂層為三層并且底層材料與軸套表面涂層的底層材料相同、面層硬度小于或等于中間層硬度。
【文檔編號(hào)】B22F1/00GK104278268SQ201310287308
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月10日
【發(fā)明者】徐建明, 王樹保, 傅衛(wèi), 王倩 申請(qǐng)人:上海寶鋼工業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司