一种鼓风机叶片表面耐磨耐腐蚀防护涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种鼓风机叶片表面耐磨耐腐蚀防护涂层，所述涂层由镍基熔覆粉末材料通过激光熔覆技术制备得到，镍基熔覆粉末组分为：Ni70

【技术实现步骤摘要】
一种鼓风机叶片表面耐磨耐腐蚀防护涂层及其制备方法


[0001]本专利技术属于耐磨耐腐蚀防护涂层领域，更具体地说，尤其涉及一种鼓风机叶片表面耐磨耐腐蚀防护涂层。同时，本专利技术还涉及一种鼓风机叶片表面耐磨耐腐蚀防护涂层的制备方法。

技术介绍

[0002]排烟通风机等产品不断向大型化、高速化的方向发展,鼓风机零部件工作的条件日趋恶劣。风机在使用过程中所暴露的一个突出问题就是叶片的使用寿命较短。风机叶片的失效均是从表面开始的,因此从风机的安全运行和提高生产效益这一亟待解决的问题出发,提高材料的表面性能至关重要。传统的补救叶片磨损的措施多采用焊接同种材料的叶片衬板、火焰喷焊和镶嵌；
[0003]目前可适用的熔覆粉末主要有Fe基合金、Co基合金和Ni基合金。其中,Fe基合金粉末与基体成分相近,可以显著提高熔覆层与基体的界面结合力,但Fe基合金粉末的抗腐蚀性能较差,难以满足复杂工况的要求；Co基合金粉末相对于铁基合金粉末来说,可以有效的提高叶轮表面的抗腐蚀性能,但价格昂贵,且熔覆层表面的平整度不高。因此,为了提高叶轮抗冲刷腐蚀性能﹐采用Ni基粉末最为适宜,但Ni基粉末极易导致熔覆层产生裂纹,若能通过调整合金粉末的成分和比例以及熔覆工艺,可有望抑制熔覆层裂纹的产生。基于此,如何设计并开发适用于叶轮抗冲刷腐蚀的激光熔覆镍基合金涂层具有重大的研究意义和使用价值。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种鼓风机叶片表面耐磨耐腐蚀防护涂层及其制备方法，熔覆涂层均匀致密、与基材呈冶金结合、稀释率低，具有优良的耐蚀性、抗磨性，可显著提高叶片的使用寿命。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种鼓风机叶片表面耐磨耐腐蚀防护涂层，由镍基熔覆粉末材料通过激光熔覆技术制备而成，镍基熔覆粉末组分为：Ni70
‑
85％，Cr8
‑
20％，Fe＜5％，Si＜4.5％，B＜4％，C＜1％制备而成。
[0007]一种鼓风机叶片表面耐磨耐腐蚀防护涂层的制备方法，包括如下步骤：
[0008]S1、去除工作表面的本体金属疲劳层，表面氧化皮及表面脏污；
[0009]S2、工件预热到300℃；
[0010]S3、使用激光熔覆设备将镍基熔覆粉末材料熔覆在叶片表面；
[0011]S4、机械加工。
[0012]所述激光熔覆设备的光斑直径2.5mm。
[0013]所述使用激光熔覆设备将镍基熔覆粉末材料熔覆在叶片表面时，光斑直径2.0
‑
4.0mm，激光功率2.0
‑
2.8kw，熔覆线速度4.5
‑
6.0m/min，送粉速度30
‑
60g/min，搭接率50
‑
70％。
[0014]所述激光熔覆层厚度0.5
‑
1.5mm。
[0015]所述镍基熔覆粉末材料：粒度15
‑
100μm，成分范围为：Ni70
‑
85％，Cr8
‑
20％，Fe＜5％，Si＜4.5％，B＜4％，C＜1％。
[0016]本专利技术的技术效果和优点：本专利技术提供的一种鼓风机叶片表面耐磨耐腐蚀防护涂层，与现有技术相比，本专利技术熔覆涂层均匀致密、与基材呈冶金结合、稀释率低，具有优良的耐蚀性、抗磨性，可显著提高叶片的使用寿命。
附图说明
[0017]图1为本专利技术鼓风机叶片表面耐磨耐腐蚀防护涂层实物图；
[0018]图2为本专利技术鼓风机叶片表面耐磨耐腐蚀防护涂层制备方法的流程图。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，一对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，一此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，一并不用于限定本专利技术。一基于本专利技术中的实施例，一本领一域一普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]本专利技术提供了如图1所示的一种鼓风机叶片表面耐磨耐腐蚀防护涂层，由镍基熔覆粉末材料通过激光熔覆技术制备而成，镍基熔覆粉末组分为：Ni70
‑
85％，Cr8
‑
20％，Fe＜5％，Si＜4.5％，B＜4％，C＜1％制备而成。
[0021]本实施例提供一种鼓风机叶片表面耐磨耐腐蚀防护涂层的制备方法，如图2所示，包括如下步骤：
[0022]S1、去除工作表面的本体金属疲劳层，表面氧化皮及表面脏污；
[0023]具体流程为：
[0024]1)去用两组洗液槽，其中一组为酸洗槽，另一组为中和槽，并准备足量的40℃
‑
50℃的温水；
[0025]2)在酸洗槽内配置酸洗液；
[0026]3)将鼓风机叶片放入酸洗槽内浸泡，浸泡期间每间隔3min翻转一次鼓风机叶片，浸泡时间为10
‑
15min；
[0027]4)将经过酸洗槽浸泡的鼓风机叶片用温水冲洗、沥干后放入中和槽内浸泡，除锈完成；
[0028]S2、工件预热到300℃；
[0029]S3、使用激光熔覆设备将镍基熔覆粉末材料熔覆在叶片表面；
[0030]可选的，首先将镍基合金粉末与氩气气流混合，形成混合气流；
[0031]采用同步送粉方式直接将粉末送入熔池进行扫描熔覆防护涂层
[0032]所述使用激光熔覆设备将镍基熔覆粉末材料熔覆在叶片表面时，工艺参数为：
[0033]激光功率2.8kw，熔覆线速度5.6m/min，送粉速度35g/min，搭接率60％以氩气为保护气，将配制的镍基合金粉末对鼓风机叶片进行多道搭接激光熔覆，搭接率60％，熔覆层厚度为0.7mm；
[0034]熔覆层硬度HRC 63。
[0035]具体的，激光熔覆时，相邻熔道存在一定的重叠量,也就是说相邻熔道存在搭接，搭接率如下式：
[0036]R＝D/W
×
100％
[0037]其中，W为单道熔覆宽度，D为搭接宽度；D与W的比值称为搭接率，R表示相邻熔覆道间的搭接程度；
[0038]其中，假设步进为d，则搭接率为：R＝(W
‑
d)/W
×
100％；
[0039]S4、机械加工；
[0040]最后应说明的是：以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，一尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，一对于本领域的一技术人员来说，一其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，一或一者对其中部分技术特征进行等同替换，一凡在本专利技术的精神和原则之内，一所作一的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鼓风机叶片表面耐磨耐腐蚀防护涂层，其特征在于：由镍基熔覆粉末材料通过激光熔覆技术制备而成，镍基熔覆粉末组分为：Ni70
‑
85％，Cr8
‑
20％，Fe＜5％，Si＜4.5％，B＜4％，C＜1％制备而成。2.一种鼓风机叶片表面耐磨耐腐蚀防护涂层的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、去除工作表面的本体金属疲劳层，表面氧化皮及表面脏污；S2、工件预热到300℃；S3、使用激光熔覆设备将镍基熔覆粉末材料熔覆在叶片表面；S4、机械加工。3.根据权利要求2所述的一种鼓风机叶片表面耐磨耐腐蚀防护涂层的制备方法，其特征在于：所述激光熔覆设备的光斑直径2.5mm。4.根据权利要求3所述的一种鼓风机叶片表面耐磨耐腐蚀防护涂层的制备方法，其特征在于：所述使用激光熔覆设备将镍基熔覆粉末材料熔覆在叶片表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈其汉，谭兴海，高明，洪昌华，陈永进，郝荣亮，
申请(专利权)人：芜湖舍达激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：