本发明专利技术公开了一种防高温氧化腐蚀的Ｆｅ－Ｍｎ－Ｃｒ－Ａｌ电弧喷涂粉芯丝材，它主要由外包层和粉芯组成；外包层为低碳钢带或不锈钢带；粉芯主要由Ｍｎ粉、Ｃｒ粉、Ａｌ粉、ＦｅＳｉ粉、Ｃｒ↓［３］Ｃ↓［２］粉、Ｍｏ粉和Ｎｉ粉组成，它们的重量百分比分别为Ｍｎ粉４０～６０％、Ｃｒ粉１５～１８％、Ａｌ粉１０～１５％、ＦｅＳｉ粉２～３％、Ｃｒ↓［３］Ｃ↓［２］粉１０～１３％、Ｍｏ粉３～５％，余量为Ｎｉ粉。本发明专利技术公开了一种可广泛用于锅炉受热面管道、石化、冶炼设备零件的抗高温氧化腐蚀防护及表面修复。推广应用必将带来显著的经济效益，具有重要的现实意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料加工工程中的热喷涂领域，特别地，涉及一种低成本的防 高温氧化腐蚀的电弧喷涂粉芯丝材。
技术介绍
在火电站锅炉管道和石化、冶炼等设备及零件中，存在着大量的高温氧化 以及腐蚀等引起设备零件损坏的现象。采用电弧喷涂技术，在设备零件和锅炉 管道表面涂覆一层抗氧化、耐腐蚀涂层，是目前广泛应用的一种表面防护技术。常见的电弧喷涂丝材主要有Fe基和Ni基两大类。其中，Fe基喷涂丝材中， 马氏体不锈钢丝(如Crl3型)是较为常用的喷涂丝材；Ni基合金丝材中， Ni80Cr20、 M70Cr30、 45CT为较常见的合金丝材；NiAl合金丝(如Ni95A15)是另外一种得到广泛应用的镍基合金丝材。但现有电弧喷涂丝材都含有较高的Ni、 Cr含量，且由于Ni与Cr元素矿产资源少，导致电弧喷涂丝材成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种防高温氧化腐蚀的 Fe-Mn-Cr-Al电弧喷涂粉芯丝材，该粉芯丝材通过电弧喷涂技术在锅炉管道受热 面和石油化工相关设备及零件表面制成防护涂层，以提高设备及零件的使用寿 命。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下 一种防高温氧化腐蚀的 Fe-Mn-Cr-Al电弧喷涂粉芯丝材，它主要由外包层和粉芯组成；所述外包层为低 碳钢带或不锈钢带；所述粉芯主要由Mii粉、Cr粉、Al粉、FeSi粉、&3(:2粉、 Mo粉和Ni粉组成，它们的重量百分比分别为Mn粉40 60X、 Cr粉15 18X、 A1粉10 15X、 FeSi粉2 3X、 (^3(:2粉10 13%、 Mo粉3 5X，余量为Ni粉。本专利技术与现有技术相比，具有的有益的效果是使用本专利技术在经过喷砂粗 化后的金属基体上按照现有技术中的电弧喷涂的工艺参数进行喷涂，得到的电弧喷涂涂层为奥氏体和铁素体相基体，硬度^服C36，结合强度^30MPa;较强 的抗高温氧化能力，使用温度高于304L不锈钢丝材制成的涂层；耐酸、碱腐蚀 性高于316L不锈钢丝材制成的涂层；本专利技术粉芯丝材成本仅为316L不锈钢丝 材的1/2 2/3。可广泛用于锅炉受热面管道、石化、冶炼设备零件的抗高温氧 化腐蚀防护及表面修复。推广应用必将带来显著的经济效益，具有重要的现实 意义。具体实施例方式本专利技术根据锰与镍、铝与铬元素原子结构和物理性能的相似性原理，以锰 代镍、以铝代络制成Fe-Mn-Al合金和Fe-Mn-Cr合金，与现有Fe基和Ni基电 弧喷涂丝材具有相近的性能，且M和Cr含量降低。本专利技术的防高温氧化腐蚀的Fe-Mn-Cr-Al电弧喷涂粉芯丝材主要由外包层 和粉芯组成。外包层为低碳钢带和不锈钢带中的任何一种；粉芯成分重量百分 比含量范围如下组分 重量百分比(％)Mn粉 40 60Cr粉 15 18Al粉 10 15FeSi粉 2 3CnC2粉 10 13Mo粉 3 5Ni粉 余量上述粉末的粒径为-80 +300目，各组分粉末需经100 200'C烘干，然后 搅拌均匀。本专利技术Fe-Mn-Cr-Al系电弧喷涂粉芯丝材的制备方法如下1、 将厚度为0.2 0.5mm的外皮材料裁成10 14mm的带材，经包丝机的三 组滚压轮逐步滚压成U型截面，将配制好的粉芯粉末通过包丝机加粉器自动加 入到U型带中；2、 经过包丝机的六组滚压轮将U带上口逐步合拢并压实，使芯粉包裹其中，然后经过拉丝机的8 12道拉拔、减径。最后得到直径为2 3mm，芯粉填充率 为32 45%的成型丝材。实施例1:外包层选用宽14咖，厚0.2mm的低碳钢带，粉芯填充率为45%。粉芯的组 分及其重量百分比如下组分 重量百分比(％)Mn粉 60Cr粉 15Al粉 10FeSi粉 2Cr^粉 10Mo粉 3Ni粉 余量按上述规范制成的粉芯丝材经电弧喷涂于20钢基体工件上形成的喷涂层具 有以下特征效果1、 涂层具有铁素体相基体，成本约为316L丝材的1/2。2、 结合强度30MPa以上。3、 HRC大于36。4、 抗高温氧化性好，主要适用于锅炉管道中温受热面抗氧化防护和冶炼设 备零件的表面防护。实施例2:外包层选用宽12ram，厚0.3mm的304L不锈钢带，粉芯填充率为38%。粉芯 的组分及其重量百分比如下组分 重量百分比(％)Mn粉 50Cr粉 16Al粉 13FeSi粉 3Cr3C2粉 11Mo粉 4Ni粉 余量按上述规范制成的粉芯丝材经电弧喷涂于12CrlMoV钢基体工件上形成的喷涂层具有以下特征效果1、 涂层具有奧氏体相基体，成本约为316L丝材的2/3。2、 结合强度35MPa以上。3、 冊C大于38。4、 抗高温腐蚀性好，耐酸、碱能力强，主要适用于锅炉管道高温受热面的 氧化腐蚀防护和石油化工设备及零件的表面防护。实施例3:外包层选用宽10mm,厚0.5mm的316L不锈钢带，粉芯填充率为32%。粉芯 的组分及其重量百分比如下组分 重量百分比(％)Mn粉 40Cr粉 18Al粉 15FeSi粉 3Cr3C2粉 13Mo粉 5Ni粉 余量按上述规范制成的粉芯丝材经电弧喷涂于12Cr2MoWTiB钢基体工件上形成 的喷涂层具有以下特征效果1、 涂层具有奥氏体相基体，成本约为316L丝材的2/3。2、 结合强度35MPa以上。3、 HRC大于40。4、 有很好的抗高温氧化和腐蚀性能，主要适用于锅炉管道受热面的高温氧 化腐蚀防护和石油化工设备及零件的防高温氧化腐蚀。上述实施例用来解释说明本专利技术，而不是对本专利技术进行限制，在本专利技术的 精神和权利要求的保护范围内，对本专利技术作出的任何修改和改变，都落入本发 明的保护范围。权利要求1. 一种防高温氧化腐蚀的Fe-Mn-Cr-Al电弧喷涂粉芯丝材，其特征在于，它主要由外包层和粉芯组成；所述外包层为低碳钢带或不锈钢带；所述粉芯主要由Mn粉、Cr粉、Al粉、FeSi粉、Cr3C2粉、Mo粉和Ni粉组成，它们的重量百分比分别为Mn粉40～60％、Cr粉15～18％、Al粉10～15％、FeSi粉2～3％、Cr3C2粉10～13％、Mo粉3～5％，余量为Ni粉。2. 根据权利要求1所述的防高温氧化腐蚀的Fe-Mn-Cr-Al电弧喷涂粉芯丝材， 其特征在于，所述外包层为低碳钢带，所述粉芯的成分的重量百分比分别为 Mn粉60%、 Cr粉15%、 Al粉10%、 FeSi粉2%、 03。粉10%、 Mo粉 3%。3. 根据权利要求1所述的防高温氧化腐蚀的Fe-Mn-Cr-Al电弧喷涂粉芯丝材， 其特征在于，所述外包层为不锈钢带，所述粉芯的成分的重量百分比分别为 Mn粉50%、 Cr粉16%、 Al粉13%、 FeSi粉3%、 03(:2粉11%、 Mo粉 4%、 Ni粉3X。4. 根据权利要求1所述的防高温氧化腐蚀的Fe-Mn-Cr-Al电弧喷涂粉芯丝材， 其特征在于，所述外包层为不锈钢带，所述粉芯的成分的重量百分比分别为 Mn粉40%、 Cr粉18%、 Al粉15%、 FeSi粉3%、 03<:2粉13%、 Mo粉 5%、 Ni粉6X。全文摘要本专利技术公开了一种防高温氧化腐蚀的Fe-Mn-Cr-Al电弧喷涂粉芯丝材，它主要由外包层和粉芯组成；外包层为低碳钢带或不锈钢带；粉芯主要由Mn粉、Cr粉、Al粉、FeSi粉、Cr<sub>本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种防高温氧化腐蚀的Ｆｅ－Ｍｎ－Ｃｒ－Ａｌ电弧喷涂粉芯丝材，其特征在于，它主要由外包层和粉芯组成；所述外包层为低碳钢带或不锈钢带；所述粉芯主要由Ｍｎ粉、Ｃｒ粉、Ａｌ粉、ＦｅＳｉ粉、Ｃｒ↓［３］Ｃ↓［２］粉、Ｍｏ粉和Ｎｉ粉组成，它们的重量百分比分别为Ｍｎ粉４０～６０％、Ｃｒ粉１５～１８％、Ａｌ粉１０～１５％、ＦｅＳｉ粉２～３％、Ｃｒ↓［３］Ｃ↓［２］粉１０～１３％、Ｍｏ粉３～５％，余量为Ｎｉ粉。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：罗来马，刘少光，郦剑，
申请(专利权)人：浙江大学，温州科得力新特材料有限公司，
类型：发明
国别省市：86[]
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