[发明专利]一种沉没辊的多元合金涂层及其制备和喷涂方法

权利要求书

1.一种沉没辊的多元合金涂层，其特征在于，由内向外依次为沉没辊基层、过渡层和工作层，所述过渡层为NiCrAlY喷涂层；所述工作层为NiCr-Cr₃C₂复合涂层。

2.根据权利要求1所述的沉没辊多元合金涂层，其特征在于：所述NiCrAlY喷涂层厚度为50～100μm；所述NiCr-Cr₃C₂复合涂层厚度为200～500μm。

3.根据权利要求2所述的沉没辊的多元合金涂层，其特征在于：所述NiCrAlY喷涂层中，Cr含量为10～30％，Al含量为0～7％；Y含量为1～3％；所述NiCr-Cr₃C₂复合涂层中，Cr₃C₂含量为70～80％，NiCr为20～30％。

4.一种根据权利要求1至3任一所述的沉没辊的多元合金涂层的制备方法，其特征在于：合金涂层中Cr₃C₂的粉基为纳米粉，所述Cr₃C₂纳米粉的制备方法为：

步骤一：混合：将重铬酸铵粉体和纳米碳黑粉体置于蒸馏水或去离子水中，混合搅拌均匀呈流体状，加入模具中压制成型呈前驱体；

步骤二：急冻：将前驱体快速转入急冻空间中进行急冻；

步骤三：冻干：将急冻好的前驱体快速转入真空冷冻干燥仓中进行冻干；

步骤四：碳化：关闭真空冷冻干燥仓冷阱，升温进行碳化还原反应制得纳米Cr₃C₂粉。

5.根据权利要求4所述的沉没辊的多元合金涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，重铬酸铵和纳米碳黑粉体的配比为1：(0.17～0.21)；蒸馏水或去离子水用量为：粉体总重的55％～60％；步骤二中急冻温度为-100～-140℃，时间为30～150min；步骤四中，升温至900～1200℃进行碳化还原。

6.根据权利要求4所述的沉没辊的多元合金涂层的制备方法，其特征在于：步骤三中，冻干工艺曲线为：

A、初期：板温0℃～100℃，升温斜率2℃/min，100℃保持30～40分钟，抽真空至60Pa以内；

B、中期：板温降温至80～85℃/min，保持50～60分钟，真空控制在100Pa以内；

C、后期，板温降温至50～65℃/min，保持80～200分钟，真空控制在80Pa以内。

7.一种根据权利要求6所述的沉没辊的多元合金涂层的喷涂方法，其特征在于，步骤为：

步骤1)前处理：将沉没辊表面机械打磨，后喷砂处理；

步骤2)喷涂：用HVOF方法进行喷涂。

8.根据权利要求7所述的沉没辊的多元合金涂层的喷涂方法，其特征在于，所述前处理中，打磨使用800#～1000#砂纸对基材表面进行打磨，用无水乙醇清洗，丙酮脱脂；将沉没辊表面机械打磨至Sa3级清洁度；喷砂处理使用粒径为0.1～0.5mm铸铁砂为磨粒，压缩空气压力＞0.8MPa，喷砂距离为80～100mm，喷砂角度为20°，使精糙度到达RZ40～70μm。

9.根据权利要求7所述的沉没辊的多元合金涂层的喷涂方法，其特征在于，所述HVOF方法中：

NiCrAlY的喷涂方法参数为：喷枪喷嘴氧气流量：1900～2000SCFH；煤油流量：20～21LPH；送粉速度为：4.5～5.5RPM；喷涂距离360～380mm；

NiCr-Cr₃C₂的喷涂方法参数为：喷枪喷嘴氧气流量：1800～1900SCFH；煤油流量：22～23LPH；送粉速度为：4.5～5.5RPM；喷涂距离360～380mm；

还包括步骤3)：冷却后用激光器进行激光重熔工艺处理，激光功率为900～1000W，扫描速度为550～600mm/min，光斑大小10×3mm。

10.一种根据权利要求9所述的沉没辊的多元合金涂层的喷涂方法用喷枪喷嘴，其特征在于，所述喷枪喷嘴的多组喷嘴(1)固定于截面呈手电筒状的浆料通道(4)外开的喇叭口端，浆料通道(4)颈部外开压缩空气进口管道(2)，并由气体压力调节阀(3)调节压力。