【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钎焊领域，具体涉及一种包覆涂层的制备和焊接方法及其专用装置。
技术介绍
1、机械设备长期在高温高压的恶劣环境中工作，摩擦磨损成为金属工件失效的主要形式之一。工件失效导致机械设备的生产效率减少、产品质量降低、生产成本提高、安全隐患增加，造成了巨大的经济损失。因此，通过表面工程技术使工件表面具有耐高温、耐磨损、强度高等性能，具有持久的经济效益。
2、wc具有熔点高、硬度大、化学稳定性好等特点,wc的使用，极大的提高了产品的表面硬度以及耐磨耐蚀性能，常用于金属涂层中的增强相。工业生产中将wc增强相引入金属涂层中的常用工艺有热喷涂与激光熔覆。但是热喷涂技术具有粉末利用率低、涂层结合强度差，热效率低，涂层的均匀性差孔隙率高等不足；激光熔覆过程相对复杂，涂层成型过程中温度梯度高，热应力大等问题，可能导致熔覆层中产生裂纹、变形和表面不平等缺陷，熔覆层质量具有不稳定性。此外wc在高能密度的激光束轰击下，可能出现烧损，导致wc颗粒的利用率降低。因而现有wc涂层制备方法还有待完善的地方。
3、真空钎焊是在真空状态下,对结构件进行加热和保温,使熔化的钎料在毛细力作用下与固态金属充分浸润、溶解、扩散、焊合,从而达到焊接目的的一种先进焊接方法。真空钎焊相比于其他焊接方法，有效的避免wc颗粒的烧损，提高了wc颗粒的利用率。
4、nicrbsi合金在室温与高温下均具有良好的硬度、耐磨性、耐腐蚀性及抗氧化性能，熔化的nicrbsi具有良好的流动性和润湿。wc颗粒作为增强相，nicrbsi粉末作为粘结相，q235
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术提供了一种包覆涂层的流延成型制备和焊接方法。自主设计的流延装置，具有制备方法简单、成本低、生产效率高、坯体性能均一等优点。真空钎焊能精确控制焊接温度、真空度，炉内温度均匀性好，保证了wc颗粒完整性，提高wc颗粒有效利用率，焊接质量好。
2、为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种包覆涂层的制备和焊接方法，将包覆材料加入流延装置中，搅拌均匀，静置，风干成型，脱模后得到具有一定韧性的柔性金属布，即为流延成型的包覆涂层；将所得金属布裁剪后，紧贴于q235钢表面上，再将表面包覆有金属布的q235钢放于真空钎焊炉，经过第一次升温后，保温一段时间，再进行第二次升温，最后冷却，待降至室温，取出试样，即得q235钢表面涂层。
4、进一步地，所述包覆材料为：wc粉20-25％、nicrbsi粉末20-25％，有机添加剂50％-60％。
5、进一步地，所述有机添加剂为：纳米纤维素、乙醇和水；所述wc粉颗粒的晶粒度有150-200目、250-300目的两种规格，其比例为1：1；所述nicrbsi粉末的晶粒度为150目。
6、进一步地，所述包覆材料为：wc粉25％、nicrbsi粉末25％，有机添加剂50％。
7、进一步地，第一次升温为：以5℃-10℃/min的速率升温至500-600℃，保温15～35min。
8、进一步地，第二次升温为：继续升温至1000-1100℃，保温10-35min；所述冷却为：以4-6℃/min的速率冷却至600-700℃，并随炉冷却至室温。
9、进一步地，金属布流延成型的步骤如下：
10、(1)在流延小车里加入有机添加剂、wc颗粒和bni2粉末，接通旋转叶片的电源，获得成分均匀的浆料；
11、(2)旋转握把，通过齿轮传动调节升降台的高度，升降台与机架配合，获得想要的凹槽深度；
12、(3)推动流延小车，浆料填充凹槽；
13、(4)打开超声振子的电源开关，辅助浆料填充凹槽，排出浆料中的气泡；
14、(5)回拉小车，小车自带刮板刮平浆料；
15、(6)静置风干，升起升降台，方便“金属布”取模。
16、进一步地，金属布的钎焊工艺步骤如下：
17、(1)准备阶段：先对待钎焊的金属表面进行清理，除去表面的杂质、油污和氧化膜，并置于丙酮中利用超声波清洗10-15min，根据金属表面的形状，裁剪柔性“金属布“尺寸；
18、(2)装配步骤：将裁剪柔性“金属布”材料贴置于清洗后的金属表面上，必须保证“金属布”紧贴于金属表面；
19、(3)钎焊工艺：将装配好的试样整体置于真空度低于7×10-3pa的真空钎焊设备中，首先以5℃-10℃/min的速率升温至500-600℃，保温15-35min，继续升温至1000-1100℃，保温10-35min，再以4-6℃/min的速率冷却至600-700℃，并随炉冷却至室温，取出试样。
20、进一步地，包覆涂层制备所用的流延装置，所述流延装置，包括机架8，所述机架8上设有一对滑动导轨7，滑动导轨7上设有滚轮滑块1，滚轮滑块1上安装有流延小车2。流延小车2内部配有电磁旋转叶片10，流延小车外部配有刮板3和握手9；升降台5为手摇齿轮传动6，机架8与升降台5配合形成凹槽，升降台5底部装备超声振子12；所述机架8为钢结构型，采用q235钢板焊接而成。
21、进一步地，所述流延装置可以通过升降台5的升降，控制升降台5与机架8组合而成凹槽的深度，从而控制流延成型“金属布”的厚度。
22、相比于现有技术，本专利技术的优点：
23、1)本专利技术通过将wc粉、nicrbsi粉及有机添加剂进行复配制备成金属布，并结合真空钎焊工艺将该金属布与金属基体进行冶金结合，先升温达到500-600℃，使得有机添加剂充分的分解与挥发，在1000-1100℃条件下钎焊，发生冶金结合，冷却后获得wc增强nicrbsi的复合涂层，此涂层具备高硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
24、2)通过调整wc和nicrbsi的配比，调控制备的wc增强nicrbsi的复合涂层的硬度和耐磨性。通过调整金属布的厚度或叠加金属布的层数，调控制备的wc增强nicrbsi的复合涂层厚度。对涂层的性能和厚度的精准控制，方便实际生产中的应用。
25、3)适合金属布的流延成型装置集混合、搅拌、流延和刮平一体化，相比于辊压成型金属布的复杂流程和所需的昂贵设备，流延成型装置体现出经济合理性和技术可行性，有望大规模的制备金属布。
26、4)双叶轮的搅拌在提高浆料粘性的同时使浆料的成分混合更均匀，超声振子的装配在辅助浆料流延凹槽的同时也有利于浆料中气泡的排除。两者配合起来可以获得成型美观，成分均匀且具有一定韧性的金属布。
27、5)流延成型装置中升降台与机架配合而成的凹槽，可以通过调控升降台的升降，控制凹槽的深度，获得所需的厚度的金属布。金属布成型后，通过升起升降台，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种包覆涂层的制备和焊接方法，其特征在于，利用包覆材料中有机添加剂的流动性，使包覆材料中粉末混合更加均匀，利用粘性实现“金属布”的流延成型；流延成型脱模后的“金属布”具有一定的韧性，在不同形状的工件表面制造涂层，通过调整硬质相成分和比例，调控涂层的硬度和耐磨性；通过选择适当的粘结成分，改善材料的耐蚀性能及耐高温性能。
2.根据权利要求1所述的包覆涂层的制备和焊接方法，其特征在于，所述包覆材料为：WC粉20-25％、NiCrBSi粉末20-25％，有机添加剂50％-60％。
3.根据权利要求2所述的包覆涂层的制备和焊接方法，其特征在于，所述有机添加剂为：纳米纤维素、乙醇和水；所述WC粉颗粒的晶粒度有150-200目、250-300目的两种规格，其比例为1：1；所述NiCrBSi粉末的晶粒度为150目。
4.根据权利要求2所述的包覆涂层的制备和焊接方法，其特征在于，所述包覆材料为：WC粉25％、NiCrBSi粉末25％，有机添加剂50％。
5.根据权利要求1所述的包覆涂层的制备和焊接方法，其特征在于，第一次升温为：以5℃-10℃/m
6.根据权利要求1所述的包覆涂层的制备和焊接方法，其特征在于，第二次升温为：继续升温至1000-1100℃，保温10-35min；所述冷却为：以4-6℃/min的速率冷却至600-700℃，并随炉冷却至室温。
7.根据权利要求1所述的包覆涂层的制备和焊接方法，其特征在于，金属布流延成型的步骤如下：
8.根据权利要求1所述的包覆涂层的制备和焊接方法，其特征在于，金属布的钎焊工艺步骤如下：
9.一种包覆涂层制备所用的流延装置，其特征在于，所述流延装置，包括机架(8)，所述机架(8)上设有一对滑动导轨(7)，滑动导轨(7)上设有滚轮滑块(1)，滚轮滑块(1)上安装有流延小车(2)；流延小车(2)内部配有电磁旋转叶片(10)，流延小车外部配有刮板(3)和握手(9)；升降台(5)为手摇齿轮传动(6)，机架(8)与升降台(5)配合形成凹槽，升降台(5)底部装备超声振子(12)；所述机架(8)为钢结构型，采用Q235钢板焊接而成。
10.根据权利要求5所述的流延成型装置，其特征在于，通过升降台(5)的升降，控制升降台(5)与机架(8)组合而成凹槽的深度，从而控制流延成型“金属布”的厚度。
...【技术特征摘要】
1.一种包覆涂层的制备和焊接方法，其特征在于，利用包覆材料中有机添加剂的流动性，使包覆材料中粉末混合更加均匀，利用粘性实现“金属布”的流延成型；流延成型脱模后的“金属布”具有一定的韧性，在不同形状的工件表面制造涂层，通过调整硬质相成分和比例，调控涂层的硬度和耐磨性；通过选择适当的粘结成分，改善材料的耐蚀性能及耐高温性能。
2.根据权利要求1所述的包覆涂层的制备和焊接方法，其特征在于，所述包覆材料为：wc粉20-25％、nicrbsi粉末20-25％，有机添加剂50％-60％。
3.根据权利要求2所述的包覆涂层的制备和焊接方法，其特征在于，所述有机添加剂为：纳米纤维素、乙醇和水；所述wc粉颗粒的晶粒度有150-200目、250-300目的两种规格，其比例为1：1；所述nicrbsi粉末的晶粒度为150目。
4.根据权利要求2所述的包覆涂层的制备和焊接方法，其特征在于，所述包覆材料为：wc粉25％、nicrbsi粉末25％，有机添加剂50％。
5.根据权利要求1所述的包覆涂层的制备和焊接方法，其特征在于，第一次升温为：以5℃-10℃/min的速率升温至500-600℃，保温15-35min。...
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