一种碳化钨涂层制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及涂层制备技术领域，具体公开了一种碳化钨涂层制备方法及其应用，所述碳化钨涂层制备方法通过调节和设置各项喷涂参数，使原材料粉末达到良好的熔化状态，并保证了WC

【技术实现步骤摘要】
一种碳化钨涂层制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及涂层制备
，具体是一种碳化钨涂层制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]随着科技的不断发展，对于部件耐磨性能的要求也越来越高。其中，碳化钨涂层，特别是WC
‑
10Co4Cr涂层（以碳化钨合金粉为原料），具有良好的耐磨和抗腐蚀性能。具体的，WC（碳化钨）是最常用的硬质合金，Co是最理想的粘结剂，作为涂层材料，WC和Co构成协同作用、相互增强的WC
‑
Co涂层体系，具有优异的耐磨性能。为提高WC
‑
Co涂层的耐腐蚀性，常在涂层体系中引入Cr元素而形成WC
‑
Co
‑
Cr涂层体系，例如，常见的WC
‑
10Co4Cr涂层，与基体结合强度高，可以用于增强基体金属的耐磨性能及磨损部件的修复，被广泛用于航空航天、冶金、机械等领域，尤其适用于潮湿的腐蚀环境、飞机起落架、造纸工艺、液压缸及阀门行业。
[0003]目前，现有的碳化钨涂层，特别是WC
‑
10Co4Cr涂层，其常规的制备方法大多是采用超音速火焰喷涂和等离子喷涂。但是，以上技术方案在实际使用时存在以下不足：现有的碳化钨涂层制备方法存在形成的碳化钨涂层孔隙率过高的问题，一般孔隙率大多是3
‑
10%左右，无法保证涂层质量。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的在于提供一种碳化钨涂层制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的现有碳化钨涂层制备方法存在形成的碳化钨涂层孔隙率过高的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种碳化钨涂层制备方法，包括以下步骤：1）将待喷涂工件的需喷涂部位进行喷砂处理，以使需喷涂部位的粗糙度（Ra）是3.0
‑
3.8；2）在喷砂处理后对需喷涂部位立即喷涂WC
‑
10Co4Cr涂层，其中，所述喷涂WC
‑
10Co4Cr涂层是采用超音速火焰喷涂方式，喷涂电流是480
‑
520A，喷涂电压是64
‑
72V，喷涂距离是330
‑
400mm，喷枪移动速度是240
‑
320mm/s。
[0006]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种上述的碳化钨涂层制备方法在金属材料与合金材料的耐磨处理和/或防腐处理中的应用。
[0007]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术实施例提供的碳化钨涂层制备方法通过调节和设置各项喷涂参数，使原材料粉末达到良好的熔化状态，并保证了WC
‑
10Co
‑
4Cr涂层优异的质量，所制备的碳化钨涂层具有较高的结合强度，孔隙率低。而且，本专利技术采用的是超音速火焰喷涂方法，所制得的涂层的硬度、耐磨损能力以及致密化程度都得到大幅提升，具有极好的抗磨粒磨损和抗高温氧化的能力，能够满足抗强烈磨损的场合，解决了现有碳化钨涂层制备方法存在形成的碳化钨涂层孔隙率过高的问题，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
[0008]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细地说明。本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0009]本专利技术实施例提供的一种碳化钨涂层制备方法，具体是一种高结合强度、低孔隙率、高耐磨WC
‑
10Co4Cr涂层的制备方法，其包括以下步骤：1）将待喷涂工件的需喷涂部位进行喷砂处理，以使需喷涂部位的粗糙度（Ra）是3.0
‑
3.8；2）在喷砂处理后对需喷涂部位立即喷涂WC
‑
10Co4Cr涂层，其中，所述喷涂WC
‑
10Co4Cr涂层是采用超音速火焰喷涂方式，喷涂电流是480
‑
520A，喷涂电压是64
‑
72V，喷涂距离是330
‑
400mm，喷枪移动速度是240
‑
320mm/s。
[0010]作为本专利技术的另一优选实施例，在所述碳化钨涂层制备方法中，所述喷涂WC
‑
10Co4Cr涂层是采用超音速火焰喷涂方式，其中，喷涂电流是490
‑
500A，喷涂电压是66
‑
70V，喷涂距离是350
‑
380mm，喷枪移动速度是250
‑
300mm/s。
[0011]作为本专利技术的另一优选实施例，在所述碳化钨涂层制备方法中，所述喷涂WC
‑
10Co4Cr涂层时的送粉量是80
‑
100g/min（优选为90g/min）。
[0012]作为本专利技术的另一优选实施例，在所述碳化钨涂层制备方法中，所述喷涂WC
‑
10Co4Cr涂层时的氩气压力是0.5
±
0.04MPa/min，氩气流量是6
‑
8L/min，煤油压力是1.5
±
0.05MPa/h，煤油流量是0.35
‑
0.40L/min，氧气压力是1.5
±
0.05MPa/h，氧气流量是880
‑
900L/min。
[0013]作为本专利技术的另一优选实施例，在所述碳化钨涂层制备方法中，所述喷涂WC
‑
10Co4Cr涂层时的基体预热温度是50℃
‑
60℃，在整个喷涂过程中，需要时刻监测待喷涂工件的温度，最高温度不能超过150℃。
[0014]优选的，所述喷涂WC
‑
10Co4Cr涂层的工艺参数为：送粉方式：垂直送粉粉末型号：DG.WC
‑
10Co
‑
4Cr送粉量（g/min）：90氩气压力(MPa/min)：0.5
±
0.04氩气流量(L/min)：6
‑
8煤油压力(MPa/h)：1.5
±
0.05煤油流量(L/min)：0.35
‑
0.40氧气压力(MPa/h)：1.5
±
0.05氧气流量(L/min)：880
‑
900喷涂电流(A)：490
‑
500喷涂电压(V)：68
±
2喷涂距离(mm)：350
‑
380喷枪移动速度(mm/s):250
‑
300按上述参数进行喷涂，喷涂过程中对待喷涂工件的温度进行实时监控，最高温度
不能超过150℃，具体是采用红外测温仪对待喷涂工件的温度进行实时监控。
[0015]作为本专利技术的另一优选实施例，在所述碳化钨涂层制备方法中，还包括在喷砂处理前对待喷涂工件进行表面净化的步骤，所述表面净本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化钨涂层制备方法，其特征在于，所述碳化钨涂层制备方法包括以下步骤：1)将待喷涂工件的需喷涂部位进行喷砂处理至粗糙度为3.0
‑
3.8；2)在喷砂处理后对需喷涂部位喷涂WC
‑
10Co4Cr涂层，其中，所述喷涂WC
‑
10Co4Cr涂层是采用超音速火焰喷涂方式，喷涂电流是480
‑
520A，喷涂电压是64
‑
72V，喷涂距离是330
‑
400mm，喷枪移动速度是240
‑
320mm/s。2.根据权利要求1所述的碳化钨涂层制备方法，其特征在于，在所述碳化钨涂层制备方法中，所述喷涂WC
‑
10Co4Cr涂层是采用超音速火焰喷涂方式，其中，喷涂电流是490
‑
500A，喷涂电压是66
‑
70V，喷涂距离是350
‑
380mm，喷枪移动速度是250
‑
300mm/s。3.根据权利要求1所述的碳化钨涂层制备方法，其特征在于，在所述碳化钨涂层制备方法中，所述喷涂WC
‑
10Co4Cr涂层时的送粉量是80
‑
100g/min。4.根据权利要求1所述的碳化钨涂层制备方法，其特征在于，在所述碳化钨涂层制备方法中，所述喷涂WC
‑
10Co4Cr涂层时的氩气压力是0.5
±
0.04MPa/min，氩气...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛云岭，张彦飞，张树军，张素新，李芹，居超，王振林，
申请(专利权)人：济南天盟新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：