[发明专利]一种钛基粉芯丝材及其制备、喷涂方法

说明书

本发明属于电弧喷涂用丝材技术领域，具体涉及一种钛基粉芯丝材及其制备、喷涂方法。其中，所述钛基粉芯丝材为皮芯结构，包括钛基外皮和包覆于钛基外皮之内的钛基粉芯。本发明采用钛基皮包覆钛基粉方式制备的丝材，其喷涂于基材后的表面粗糙度可与实芯丝材和钛粉体相当。

技术领域

本发明属于电弧喷涂用丝材技术领域，具体涉及一种钛基粉芯丝材及其制备、喷涂方法。

背景技术

钛材料具有高熔点1660℃，熔融塑性低，采用1.6～2.0mm实芯钛丝电弧喷涂时熔滴大部分在50～100目，丝材熔射到基材表面后，难以获得低粗糙度的表面；而将丝材拉拔至1.2mm以下后，熔滴可细至80～200目，又使得材料加工难度大，成本高，热喷涂工艺控制难度也增大很多。

若采用超细粉体钛粉(200～500目)时，虽然可以获得细腻表面，但需要等离子或超音速的热喷涂工艺来加工。一方面设备成本和加工成本更高，另一方面对钛粉的粒径和流动性的高要求，导致材料成本更高，同时具有一定安全风险，很大程度上影响产业化应用。

发明内容

基于现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种钛基粉芯丝材及其制备、喷涂方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种钛基粉芯丝材，所述钛基粉芯丝材为皮芯结构，包括钛基外皮和包覆于钛基外皮之内的钛基粉芯。

作为优选方案，所述钛基粉芯丝材的丝径为1.4～1.8mm。

本发明还提供如上任一方案的钛基粉芯丝材的制备方法，包括以下步骤：

将钛基皮材成型为填充结构，在填充结构内填充钛基粉体；

将钛基皮材成型为环型结构，以包覆钛基粉体，得到皮芯结构丝材；

将皮芯结构丝材拉拔至目标丝径，得到钛基粉芯丝材。

作为优选方案，所述钛基皮材的厚度为0.1～0.4mm。

作为优选方案，所述钛基粉体包括钛基粉60～95份、辅材5～35份，助熔材料3～5份。

作为优选方案，所述钛基粉为100～500目。

作为优选方案，所述辅材为铁粉、钼粉、氧化铝粉、氧化锆粉、氧化硅粉中的一种或多种。

作为优选方案，所述助熔材料为硼粉、硅粉、铝粉中的一种或多种。

本发明还提供如上任一方案的钛基粉芯丝材的喷涂方法，采用电弧喷涂工艺喷涂于基材表面。

作为优选方案，所述电弧喷涂工艺的参数包括：工作电压25～35V，工作电流70～200A，喷距120～250mm，空气压力0.5～0.8MPa，涂层厚度0.03～1.5mm。

本发明与现有技术相比，有益效果是：

(1)本发明采用钛基皮包覆钛基粉方式制备的丝材，其喷涂于基材后的表面粗糙度可与实芯丝材和钛粉体相当；

(2)本发明的钛基粉芯丝材与实芯钛丝相比，因可大量采用原材料钛粉包覆，减少了中间加工环节，降低了材料成本；

(3)与粉体加工工艺相比，本发明采用电弧喷涂加工，相比较等离子或超音速，具有三倍以上的效率，硬件设备投入更只有1/10～1/5，加工成本只有1/5～1/3，同时没有明火，是最具有可控安全性的热喷涂技术，具有大面积产业化推广技术的特性。

附图说明

图1是本发明实施例的钛基粉芯丝材的截面结构示意图。

具体实施方式