本发明专利技术公开了一种金属基高分子抗磨复合功能涂层的制备方法，具体步骤如下：步骤一，金属基体进行表面处理；步骤二，采用电火花沉积设备，以硬质合金为电极材料，在电压100～200V，频率1200～1800HZ，功率2000～3500W，沉积效率2～3min/cm2的工艺条件下制得硬质合金涂层；步骤三，在硬质合金涂层上喷涂聚脲弹性体涂层。本发明专利技术制得的高性能、长寿命、高分子抗磨防腐复合功能涂层，具有优异的抗冲击能力，耐磨蚀性能非常好，可以作为金属部件的防护涂层，在水利、石油、天然气、化工、环保等行业中应用广泛。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属部件的抗磨蚀保护涂层领域，具体涉及。
技术介绍
在水利、石油、天然气、化工、环保等行业经常要进行水、油、气以及其它液体物品的输送，而金属材料以其优异的综合机械性能被广泛应用，但不管是架空或是埋地的金属部件，其内、外壁都会发生不同程度的腐蚀和磨损，有时输送的流体也会对金属部件造成严重的腐蚀，使金属材料的壁厚减薄，使其强度降低，如若产生蚀坑或裂纹，可能会造成金属表面出现空洞，影响金属部件的稳定性和安全性，严重者甚至会对人们的生命财产构成威胁。一般金属材料如铸铁、铸钢等的抗磨蚀性能往往不能满足人们的需求，磨损现象常常发生，为了避免金属部件的磨蚀，通常在其表面涂覆一层硬面涂层，利用电火花表面熔覆技术制得的涂层与基体冶金结合，结合强度高，且具有很高的硬度，其抗磨蚀性能优异，被广泛应用在机械设备的制造和修复领域。腐蚀和磨损是金属材料破坏的两种主要形式，腐蚀可加剧材料的破坏，一般为了增加金属材料的防腐蚀性，会在金属表面喷刷一层防腐涂层，利用耐腐蚀材料将金属过流部件的表面与外界腐蚀环境隔离，以此来达到防腐保护的目的。聚脲涂层具有良好的耐腐蚀性能、抗恶劣环境能力强、低温柔韧性好，且具有常温下固化等特点，在金属部件防腐蚀领域上应用广泛，尤其适合油气管道防蚀密封的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，复合功能涂层是由电火花熔覆层和聚脲弹性体涂层两部分组成，该涂层具有优异的抗磨损、耐腐蚀性能，且施工工艺简单，无污染、绿色环保。本专利技术采用以下技术方案: ，具体步骤如下: 步骤一，金属基体进行表面处理；步骤二，采用电火花沉积设备，以硬质合金为电极材料，在电压100 200 V，频率1200 1800 HZ，功率2000 3500 W，沉积效率2 3 min/cm2的工艺条件下制得硬质合金涂层； 步骤三，在硬质合金涂层上喷涂聚脲弹性体涂层。作为优选，所述步骤三中聚脲弹性体涂层的制备过程如下:将质量比为1:1.05 1: 1.10的A组份和B组份通过专业喷涂设备彻底混合，混合时加热温度设定为60 75 °C ；喷涂时，调整A组份和B组份的压力范围在11.7 17.2 MPa之间，且正常操作条件下A、B组分的动态压力差在2 MPa以内，并将其快速喷涂到电火花熔覆层上。作为优选，所述A组分由质量比为3:2的碳化二亚胺改性二苯甲烷_4，4’ - 二异氰酸酯与聚醚三元醇混合组成组分是由占B组份的质量比为5% 22%的端氨基聚醚D-400,18% 56%的4，4-亚甲基双，16% 55%的端氨基聚醚D-2000，0% 10%的端氨基聚醚T-5000混合制得。作为优选，所述聚脲弹性体涂层采用纵横交替，多道喷涂；每道涂层的厚度在0.3 0.6 mm。喷涂聚脲弹性体涂层时应采用纵横交替，多道喷涂，且每道喷涂结束后都要进行检查，及时的清理掉涂层表面的杂质。每道涂层的厚度应控制在0.3^0.6 _，涂层厚度要均匀，喷涂间隔应小于3小时。本专利技术的有益效果为: 本专利技术的复合功能涂层是由电火花熔覆层和聚脲弹性体涂层两部分组成，首先利用电火花表面熔覆技术制得的硬质合金涂层，硬度高、耐磨性好，且与基体冶金结合，结合强度高，同时涂层的表面粗糙度比较大，可有效提高聚脲弹性体与其的结合力。此外，聚脲弹性体涂层具有很好的耐腐蚀性和抗冲击性，因此两者结合制得的复合涂层具有优异的耐磨性和耐腐蚀性。本专利技术制得的高性能、长寿命、高分子抗磨防腐复合功能涂层，具有优异的抗冲击能力，耐磨蚀性能非常好，可以作为金属部件的防护涂层，在水利、石油、天然气、化工、环保等行业中应用广泛。该涂层可显著提高金属部件的耐磨性和耐腐蚀性，进而延长金属部件的使用寿命，特别适合于水利、石油、天然气、化工、环保等各种金属部件在抗磨防腐条件下的使用。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。具体实施方式: 以下用实施例对本专利技术作进一步的详细说明: 实施例1: 以在水泵叶轮表面制备高分子抗磨复合功能涂层为例。首先进行表面处理，清除水泵叶轮表面的油污和可溶性盐等污染物，然后采用电火花沉积设备，以WC-8Co为电极材料，在电压200 V，频率1500 HZ，功率2500 W，沉积效率2min/cm2的工艺条件下制得硬质合金涂层。A组分的制备:将600 g的碳化二亚胺改性二苯甲烷_4，4’ - 二异氰酸酯与400 g的聚醚三元醇充分混合制得1000 g的A组分。B组分的制备:将质量为138.5 g的端氨基聚醚D-400，387.8 g的4，4_亚甲基双[N-仲丁基苯胺]，461.16 g的端氨基聚醚D-2000，62.54 g的端氨基聚醚T-5000混合制得B组分。聚脲弹性体涂层的喷涂:将质量比为1: 1.05的A组分和B组分通入专业喷涂设备中，在70 °C温度下将其充分混合， 喷涂时控制A组分和B组分的压力为14 MPa，且保证其动态压力差在I MPa左右，快速将其喷涂到水泵叶轮的电火花熔覆层(即硬质合金涂层)上。合理调整喷枪与底材的距离和角度，控制喷枪的移动速度，使每道涂层的厚度约为0.40 mm左右，第一道涂层喷涂完及时清理涂层表面的杂质，然后2 h内再进行第二道涂层的施工，依次类推，控制聚脲弹性体涂层的整体厚度在3_左右。涂覆有复合功能涂层的水泵叶轮，其抗磨防腐能力较基体提高了 3倍多，大大延长了其使用寿命。实施例2: 以金属输水管道表面制备高分子抗磨复合功能涂层为例。对金属输水管道进行表面处理，然后采用电火花沉积设备，以YG8为电极材料，在电压200 V，频率1800 HZ，功率3000 W，沉积效率2.5 min/cm2的工艺条件下制得硬质合金涂层。A组分的制备:将600 g的碳化二亚胺改性二苯甲烷_4，4’ - 二异氰酸酯与400 g的聚醚三元醇充分混合制得1000 g的A组分。B组分的制备:将质量为163.73 g的端氨基聚醚D-400，407.44 g的4，4_亚甲基双[N-仲丁基苯胺]，以及498.83 g的端氨基聚醚D-2000混合制得B组分。实施聚脲弹性体的喷涂:将质量比为1: 1.07的A组分和B组分通入专业喷涂设备中，在65 °C温度下将其充分混合，喷涂时控制A组分和B组分的压力为13.7 MPa，且保证其动态压力差在1.5 MPa左右，快速将其喷涂到电火花熔覆层上。合理调整喷枪与底材的距离和角度，控制喷枪的移动速度，使每道涂层的厚度为0.5 _，第一道涂层喷涂完及时清理涂层表面的杂质，然后I h内再进行第二道涂层的施工，依次制得高性能、长寿命、高分子抗磨复合功能涂层。金属输水管道经过上述复合涂层修复后，涂层的耐腐蚀性较基体提高了 2倍多，又由于电火花熔覆层与基体 和聚脲弹性体都具有很高的结合强度，且电火花硬质合金涂层本身的耐磨性也很好，两者结合使得金属管道的抗冲击性能和耐磨蚀性提高了 3倍多，大大延长了其寿命。实施例3:以离心泵蜗壳表面制备高分子抗磨复合功能涂层为例。对离心泵蜗壳进行表面处理，除去表面的锈溃和污溃，然后采用电火花沉积设备，以Ni基WC材料为电极材料，在电压200 V，频率1500 HZ，功率2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种金属基高分子抗磨复合功能涂层的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤一，金属基体进行表面处理；步骤二，采用电火花沉积设备，以硬质合金为电极材料，在电压100～200?V，频率1200～1800?HZ，功率2000～3500?W，沉积效率2～3?min/cm2的工艺条件下制得硬质合金涂层；步骤三，在硬质合金涂层上喷涂聚脲弹性体涂层。
【技术特征摘要】
1.一种金属基高分子抗磨复合功能涂层的制备方法，其特征在于:具体步骤如下: 步骤一，金属基体进行表面处理； 步骤二，采用电火花沉积设备，以硬质合金为电极材料，在电压100 200 V，频率1200 1800 HZ，功率2000 3500 W，沉积效率2 3 min/cm2的工艺条件下制得硬质合金涂层； 步骤三，在硬质合金涂层上喷涂聚脲弹性体涂层。2.根据权利要求1所述的一种金属基高分子抗磨复合功能涂层的制备方法，其特征在于:所述步骤三中聚脲弹性体涂层的制备过程如下:将质量比为1:1.05 1:1.10的A组份和B组份通过专业喷涂设备彻底混合，混合时加热温度设定为60 75 V ;喷涂时，调整A组份和B组份的压...
【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞珠，李静瑞，严大考，唐明奇，张洁溪，卢伟，
申请(专利权)人：华北水利水电学院，
类型：发明
国别省市：
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