[发明专利]用于制砖机铰刀叶片表面防磨处理的管状电弧喷涂丝材

说明书

技术领域

本发明属于易磨损件表面的防磨处理领域，特别涉及一种用于制砖机绞刀叶片表面防磨处理的喷涂丝材。

背景技术

为了保护耕地和环境，减少能源的消耗，我国已限制了实心粘土砖的烧制和使用，取而代之的是用粉煤灰、煤矸石、页岩、建筑垃圾等固体废弃物作为制砖原材料，加剧了制砖机等机械装备重要零部件的磨损。

螺旋绞刀是大型制砖设备-真空挤出机中的一个易磨损件，目前螺旋铰刀的防磨处理主要是采取整体铸造铰刀叶片的方法，或是在低碳钢叶片表面堆焊高铬铸铁或高铬合金。这两种方法虽可提高铰刀叶片的耐磨性和使用寿命，但具有成本高、表面磨损修复难、降低挤出机挤出效率等缺点。(精铸高铬合金螺旋绞刀的应用，朱中稳.合肥工业大学材料学院，砖瓦2004年7期；耐磨焊条在砖机上的使用方法，梁日平，河北墙材科技信息网，砖瓦世界2006年6期；耐磨堆焊焊条，砖瓦2008年12期)

电弧喷涂是一种比较先进和低成本的表面防磨处理方法，其原理是利用电弧将喷涂丝材加热至溶化或半溶化状态，然后以一定的速度喷射沉积到经过预处理的基体表面形成涂层。将电弧喷涂技术用于绞刀叶片表面的防磨处理，具有表面粗糙度小、成本低、磨损表面易修复和效率高等优点。电弧喷涂法能否成功应用于表面防磨处理，关键在于是否有合适的、高性能的喷涂丝材。目前用于防磨处理的电弧喷涂丝材以实心丝材居多，如1Cr13等马氏体系列丝材，采用实心丝材进行电弧喷涂所得涂层硬度较低，低于HRC32，且耐磨性较差，而高硬度、高耐磨性的喷涂材料通常难以轧拔成丝材，使得其难以应用于电弧喷涂来制备耐磨涂层。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明以改善电弧喷涂涂层硬度和耐磨性为目的，提供了一种用于制砖机绞刀叶片表面防磨处理的管状电弧喷涂丝材。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：

上述铁硼合金成分质量百分比为：80％Fe、20％B，且上述硅铁稀土合金成分质量百分比为：27％稀土、36.78％Si、余量为铁。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

1)采用本发明的喷涂丝材进行电弧喷涂后所得涂层具有高硬度、高耐磨性的优点，涂层表面洛氏硬度≥HRC59，相对耐磨性≥5；

2)本发明的管状电弧喷涂丝材制备简单。

附图说明

图1为本发明管状电弧喷涂丝材制作过程示意图；

图2为本发明管状电弧喷涂丝材的照片；

图3为采用本发明的管状电弧喷涂丝材进行电弧喷涂所得涂层的显微组织照片；

图4为采用实施例1所得管状电弧喷涂丝材进行电弧喷涂所得涂层的结合强度试样断裂表面照片；

图5为采用实施例2所得管状电弧喷涂丝材进行电弧喷涂所得涂层的结合强度试样断裂表面照片。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例1

选用宽度为12mm、厚度为0.6mm的H08低碳钢带，通过成型辊将其弯曲成U型断面，再将药芯粉末填充到U型槽中，填充率为25％，药芯粉末成分的质量百分比为94％的铁硼合金和6％的硅铁稀土合金，其中铁硼合金成分质量百分比为：80％Fe、20％B，硅铁稀土合金成分质量百分比为：27％稀土、36.78％Si、余量为铁。将填充后的钢带通过成型轧辊进行封闭并压紧，通过一系列拔丝模，得到直径为2.0mm管状喷涂丝材。

实施例2

选用宽度为12mm、厚度为0.6mm的H08低碳钢带，通过成型辊将其弯曲成U型断面，再将药芯粉末填充到U型槽中，填充率为32％，药芯粉末成分为100％的铁硼合金，其中铁硼合金成分质量百分比为：80％Fe、20％B，硅铁稀土合金成分质量百分比为：27％稀土、36.78％Si、余量为铁。将填充后的钢带通过成型轧辊进行封闭并压紧，通过一系列拔丝模，得到直径为2.0mm的管状喷涂丝材。

以实施例1和2所得管状喷涂丝材为喷涂材料，采用超音速电弧喷涂设对低碳钢表面进行喷涂，喷涂所得涂层厚度为0.5mm，喷涂工艺参数如下：电弧电压30V，工作电流30A，喷涂距离180～220mm，压缩空气压力0.35～0.4MPa。对喷涂之后的涂层按GB8642-88进行涂层结合强度测试，用表面洛氏硬度计测试涂层的硬度，测试结果见表1。