[发明专利]一种用于制备高结合强度低孔隙率涂层的碳化钨热喷涂粉末

说明书

本发明公开了一种用于制备高结合强度低孔隙率涂层的碳化钨热喷涂粉末及其制备方法，该粉末由以下组分组成：碳化钨基金属陶瓷粉末和占该碳化钨基金属陶瓷粉末总重量0.3～2％的金属单质粉末；其中，金属单质粉末附着在所述碳化钨基金属陶瓷粉末的表面。该热喷涂粉末喷涂过程中金属单质粉末在高温焰流的环境下与喷涂气氛中的氧发生放热反应，反应放出的热量提高了粉末颗粒的表面温度，提高粉末在不同工艺条件下的熔融程度，喷涂粉末的扁平化效果更好，从而提高了扁平化颗粒之间的结合强度，降低涂层的孔隙率，很好的解决了现有热喷涂粉末喷涂过程中涂层结合强度低、孔隙率高的问题。

技术领域

本发明涉及热喷涂用喷涂粉末材料领域，特别是涉及一种用于制备高结合强度低孔隙率涂层的碳化钨热喷涂粉末。

背景技术

碳化钨基金属陶瓷硬度高、韧性好，具有良好的综合性能，广泛应用于航空航天、冶金、石化、机械等行业。常见的热喷涂用碳化钨基金属陶瓷包括WC-12Co、WC-17Co、WC-10Co4Cr、WC-CrC-Ni、WC-Ni等，其中WC为硬质耐磨相，Co、CoCr或Ni为金属粘结相。

碳化钨基金属陶瓷涂层一般采用等离子喷涂或超音速火焰喷涂工艺。等离子喷涂制备碳化钨涂层孔隙率一般在5％以上，结合强度在20MPa～50MPa之间；超音速火焰喷涂可制的孔隙在1％以下的致密涂层，涂层结合强度可达到70MPa。热喷涂过程是利用高速气流将熔融或半熔融状态粉末堆积在基体表面的过程，熔融或半熔融粉末撞击基体后呈扁平状，扁平状粉末之间的结合状况对涂层性能具有关键影响。在喷涂过程中，粉末的熔化状态受粉末在焰流中的位置、加热时间、粉末大小结构等诸多因素影响，很多喷涂粉末因各种工艺原因未达到理想的熔融状态就堆积到了基体表面，造成了涂层结合强度差，涂层孔隙率高，进而影响了涂层的其他使用性能。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种用于制备高结合强度低孔隙率涂层的碳化钨热喷涂粉末，该粉末形成的涂层结合强度高、孔隙率低。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种用于制备高结合强度低孔隙率涂层的碳化钨热喷涂粉末，其特征在于，该粉末由以下组分组成：

碳化钨基金属陶瓷粉末和占该碳化钨基金属陶瓷粉末总重量0.3～2％的金属单质粉末；

其中，金属单质粉末附着在所述碳化钨基金属陶瓷粉末的表面。

本发明实施例还提供一种用于制备高结合强度低孔隙率涂层的碳化钨热喷涂粉末的制备方法，用于制备本发明所述的碳化钨热喷涂粉末，包括以下步骤：

步骤A，配置料浆：以碳化钨基金属陶瓷粉末、金属单质粉末、聚乙烯醇和去离子水为原料，将金属单质粉末、聚乙烯醇和去离子水混合均匀，搅拌形成金属单质粉末浆料；

步骤B，混合：将上述步骤A配置好的所述金属单质粉末料浆与所述碳化钨基金属陶瓷粉末混合均匀形成混合粉末；

步骤C，烘干烧结：将上述步骤步骤B混合好的所述混合粉末在100℃烘箱中烘干，然后置于真空炉或惰性气氛炉中进行烧结，烧结温度为540～630℃，烧结时间1～2小时；

步骤D，筛分：将上述步骤C烧结后的粉末筛分，即得到用于制备高结合强度低孔隙率涂层的碳化钨热喷涂粉末。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的用于制备高结合强度低孔隙率涂层的碳化钨热喷涂粉末，其有益效果为：