[发明专利]不锈钢表面堆焊和喷涂相结合的耐热复合涂层制备方法

权利要求书

1.一种不锈钢表面堆焊和喷涂相结合的耐热复合涂层制备方法，其特征在于：所述方法按照以下步骤进行：

步骤1.表面脱脂：在不改变零件尺寸的前提 下，选用氢氧化钠碱洗液去除预堆焊零件表面的油污；

步骤2.喷砂粗化：使用180目～200目的棕刚玉磨粒对不锈钢表面进行喷砂处理，喷砂角度为80°～90°，压缩空气的压力为0.6MPa～0.7MPa，喷砂距离为100mm～150mm，以表面出现银白色金属光泽为佳；之后利用压缩空气吹净表面粘黏的沙粒；喷砂后试样的表面粗糙度为Ra3.0μm～Ra3.5μm；

步骤3.熔化极气体保护堆焊：使用材料为直径为Φ1.2mm的NiCr合金丝，其中成分质量分数Cr含量为45％～48％，Ti含量为0.3％～1.0％，其余为Ni；堆焊工艺参数为：焊接电流70A～80A，电弧电压18V～20V，焊接速度5mm/s～8mm/s，保护气体为Ar，气体流量为9～12L/min；

步骤4.电弧喷涂：使用材料为直径Φ2.0mm的99.5％～99.7％铝丝材作为喷涂原材料，使用与喷砂粗化一致的工艺参数，将堆焊后的堆焊层进行表面喷砂处理后，进行电弧喷涂操作，喷涂距离为100mm～150mm，送丝速度3m/min～4m/min，电流I＝130A～150A，电压U＝30～35V，压缩气体0.65～0.75MPa，流量保证在1.6m³/min～2.0m³/min，喷涂时间为1min～3min；为提高涂层的抗氧化性，将试件表面用钢丝刷打磨或使用喷刷酚醛树脂进行封孔处理；

在步骤4中，铝丝材中含有Si元素，以质量百分比计，占铝丝材的0.1％～0.2％，喷涂加热过程中形成的α-Al中能固溶少量Si，对铝涂层有固溶强化作用，使强度提高。

2.根据权利要求1所述的不锈钢表面堆焊和喷涂相结合的耐热复合涂层制备方法，其特征在于：在步骤1中，选用质量百分比为4.0％～5.0％的氢氧化钠碱洗液的，将其加热到70℃，浸渍3.0min～5.0min。

3.根据权利要求1所述的不锈钢表面堆焊和喷涂相结合的耐热复合涂层制备方法，其特征在于：在步骤2中，堆焊前用丙酮清洗基材表面，再用酒精擦拭，吹干。

4.根据权利要求1所述的不锈钢表面堆焊和喷涂相结合的耐热复合涂层制备方法，其特征在于：在步骤3中，适当提高Cr含量在47％～48％，可形成致密的Cr₂O₃膜或硫化物膜。

5.根据权利要求1所述的不锈钢表面堆焊和喷涂相结合的耐热复合涂层制备方法，其特征在于：在步骤3中，由于NiCr合金丝有自放热的特点，故基材不需要预热；若堆焊过程中熔滴喷射较大，使用水性防飞溅液，能在工件表面形成保护膜。

6.根据权利要求1所述的不锈钢表面堆焊和喷涂相结合的耐热复合涂层制备方法，其特征在于：在步骤4中，由于铝丝材较软，要防止压紧力损坏丝材表面造成送丝困难，需调节送丝机构的夹紧压力。

7.根据权利要求1所述的不锈钢表面堆焊和喷涂相结合的耐热复合涂层制备方法，其特征在于：在步骤4的喷刷酚醛树脂进行封孔处理中，喷刷时要用甲酮、芳香烃和无水乙醇作稀释剂进行稀释。