超音速电弧喷涂耐磨耐腐蚀涂层材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超音速电弧喷涂耐磨耐腐蚀涂层材料及制备方法，由以下质量份的成分组成：NiCr合金60份‑75份、WC‑Co 15份‑25份、Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;‑TiO<subgt;2</subgt;复合陶瓷粉5份‑10份、稀土氧化物Y<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt; 1份‑3份，所述涂层为梯度复合结构，其中NiCr合金与WC‑Co按喷涂层数呈梯度分布。制备方法包括：基体表面喷砂粗化处理；采用超音速电弧喷涂装置进行喷涂，控制电弧电流为130‑210A，喷涂距离80‑150mm；涂层封孔处理。本发明专利技术通过复合金属‑陶瓷材料体系及稀土元素细化晶粒作用，结合超音速喷涂工艺，显著提高涂层致密度(孔隙率≤1.5％)，涂层结合强度≥50MPa，HV硬度≥800，在高温腐蚀环境中使用寿命提升3倍以上，适用于锅炉水冷壁等严苛工况的表面防护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及表面涂层，具体涉及一种超音速电弧喷涂耐磨耐腐蚀涂层材料及制备方法。

技术介绍

1、现有锅炉水冷壁在高温、腐蚀性介质(如尿素分解产物、氰酸氨等)作用下易发生化学腐蚀、电化学腐蚀及磨损失效，导致管壁泄漏风险。传统喷涂材料(如普通合金涂层)存在孔隙率高(>5％)、结合强度低(<20mpa)、耐高温腐蚀性不足等问题。

2、本专利技术针对上述缺陷，通过材料组分优化与制备工艺创新，提供一种高致密性、强结合力、耐高温腐蚀的涂层解决方案。

3、锅炉水冷壁作为火力发电、化工等领域的核心承压部件，长期暴露于高温(>500℃)及强腐蚀性介质(如尿素分解产物nh3、co2、氰酸氨等)的复杂环境中，面临化学腐蚀、电化学腐蚀及煤灰颗粒冲蚀等多重损伤耦合作用。传统防护手段多采用普通合金涂层(如nicr合金、fecral涂层)或单一陶瓷涂层(如al2o3)，但存在以下显著缺陷：

4、(1)孔隙率高：传统电弧喷涂涂层孔隙率普遍>5％(astm b276标准)，腐蚀介质易通过孔隙渗透至基体界面，加速局部腐蚀；

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【技术保护点】

1.一种超音速电弧喷涂耐磨耐腐蚀涂层材料，其特征在于，由以下质量份的成分组成：

2.根据权利要求1所述的超音速电弧喷涂耐磨耐腐蚀涂层材料，其特征在于：所述NiCr合金中Cr含量为18wt％-22wt％，粒度为-200目；WC-Co中Co含量为6wt％-12wt％，粒度为-300目。

3.根据权利要求1所述的超音速电弧喷涂耐磨耐腐蚀涂层材料，其特征在于：所述Al2O3-TiO2复合陶瓷粉中TiO2含量为13wt％-17wt％，Al2O3与TiO2的质量比为4:1-5:1。

4.根据权利要求1所述的超音速电弧喷涂耐磨耐腐蚀涂层材料，其特征在于：所述涂层材料...

【技术特征摘要】

1.一种超音速电弧喷涂耐磨耐腐蚀涂层材料，其特征在于，由以下质量份的成分组成：

2.根据权利要求1所述的超音速电弧喷涂耐磨耐腐蚀涂层材料，其特征在于：所述nicr合金中cr含量为18wt％-22wt％，粒度为-200目；wc-co中co含量为6wt％-12wt％，粒度为-300目。

3.根据权利要求1所述的超音速电弧喷涂耐磨耐腐蚀涂层材料，其特征在于：所述al2o3-tio2复合陶瓷粉中tio2含量为13wt％-17wt％，al2o3与tio2的质量比为4:1-5:1。

4.根据权利要求1所述的超音速电弧喷涂耐磨耐腐蚀涂层材料，其特征在于：所述涂层材料还包括0.5份-2份的石墨烯，所述石墨烯的层数为1-5层，粒径为1μm-5μm。

5.根据权利要求1所述的超音速电弧喷涂耐磨耐腐蚀涂层材料，其特征在于：所述涂层材料还包括0.1份-0.5份的纳米zro2，所述纳米zro2的粒径为50nm-100nm。

6.一种超音速电弧喷涂耐磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊怀海，孙珍，刘敬芝，张奇，和川，唐席东，
申请(专利权)人：新疆峻新化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：