利用传统淬火设备制备高技术抗磨耐蚀涂层--高速快速感应熔涂技术.pdfVIP

利用传统淬火设备制备 高技术抗蘑莉蚀涂层 ——高速快速感应熔涂技术 张增志 曾锁廷 中国矿业大学(北京)生态功能材料研究所(100083) 关键零配件的供应不足、制造和维修很不完善、现 一、概述 场浪费严重、市场空缺较大等问题。而关键零配件 我国是一个加工业大国，机械制造业在基础性 的造价往往很高，如油田抽油泵关键配件——抽油 工业中占有举足轻重的地位。传统制造业中的感应 柱塞的造价要占整个抽油泵造价的50％左右。 淬火设备是耐磨金属零件热处理的主体设备。利用 产业化实践证明，采用高效快速感应熔涂技术 这些传统的设备在金属表面制备高技术“抗磨耐 在性能价格比上具有一定的竞争优势，在我国基础 蚀”涂层，可以提升传统工业结构，可将传统感应 性工业中的关键零配件的防腐耐磨处理领域应该有 设备拓展到制备高档化、高技术的防腐、耐磨关键 所作为。 零配件生产与制造。 二、主要设备及原料 高效快速熔涂技术是通过感应淬火设备，利用 感应快速趋肤致热原理，将各种自熔性合金及金 主要设备为高频感应加热设备和改造式卧式淬 属陶瓷原料熔涂于零件表面，形成优质涂层。与以 火机床。感应加热设备主要技术参数如下： 往技术相比，该技术的基体受热小、涂层充分熔 震荡频率 200—250kHz 制、生产效率高。其主要特点如下： 震荡功率 100kW (1)涂层与基体是熔融态化学结合，结合力 输出加热功率85kW 强，不脱落。 电源 3相交流、380V、50Hz (2)预涂层经充分融化再结晶，形成优质的抗 电源容量80kV·A 蚀、耐磨显微组织。 所采用的原料为国产市售原料——自熔性合金 (3)利用感应快速趋肤加热，工件热影响深度粉。自熔性合金粉末是指在镍、钴、铁、铜及合金 极浅，制作效率高，可进行批量化生产，生产工艺 中加入能形成低熔点结晶体的合金元素而形成的一 可自动控制。 系列粉末材料，其基本特性表现在三个方面： (4)涂层材料可以变换。根据不同环境工况， (1)熔点低镍基自熔合的熔点为950— 设计不同防腐耐磨材料涂层，且涂层寿命可以设 计。 1250℃。 (5)熔涂涂层厚度均匀，加工余量小，材料浪 (2)自脱氧造渣自熔性合金粉末的熔化过程 费少，且涂层厚度可根据需要调整。 是一个特殊的冶金过程，熔化时来自空气中的氧会 (6)成本低。 不断地侵入熔化的金属，使之生成各种氧化物。这 (7)适合于规则零件的表面处理。 些氧化物应及时从熔化金属中排出。自熔性合金粉 在石油、冶金、矿山、石化、电力、化工、汽 末中含有一定量的硅和硼，由于硼与氧的亲和力高 车、航空、造船、军工、工业锅炉和制药等工业领 于镍、钻、铁与氧的亲和力，因此硼能还原镍、 域中，机械装备中关键零配件由于腐蚀或磨损破 钴、铁的氧化物而生成氧化硼。氧化硼的熔点很低 坏，需要经常进行维修、更换。除了汽车、航空、 (约450。C)，可是粘度很大，它不容易浮出熔化金 造船和军工等工业外，其他基础工业还存在着标准 属表面，而硅又是另一种较好的自熔性元素，硅不 型型型!型圈 但能还原镍、钴、铁的氧化物而生成氧化硅，而且 操作时要防止碱液伤害皮肤和眼睛，工件清洗后应 氧化硅又可以与氧化硼一起生成