热喷涂丝材的应用现状(二)

点击数：1122发布时间：2013-10-21 00:00:00　

    常见的合金喷涂丝材主要为Fe基和Ni基两大类。

    1．Fe基合金喷涂丝材

    Fe基喷涂丝材中应用较多的是碳钢丝、不锈钢丝和耐热铁合金丝。

    碳钢丝按碳含量的多少又可分成低、中和高碳钢丝三类。由低、中碳钢丝制备的涂层，易于切削，可用于超差零件的尺寸恢复；高碳钢丝则可用于轴类等零件表面的耐磨涂层的制备。

    不锈钢是指具有抵抗大气、酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称，按其金相组织可分为五类：即铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢。其中，马氏体(如Cr13型)型不锈钢丝和奥氏体(如18-8型)不锈钢丝是两类较为常用的喷涂丝材。前者可用作各种轴类件上的轴承位、柱塞和套筒等零件的耐磨涂层；后者由于具有比前者好很多的耐腐蚀性能，因而被更多地用在工作环境中存在腐蚀介质的零件的表面。如造纸烘缸、泵壳、阀门以及各类化工储罐等。

    FeCrAl合金是良好的高温电阻材料，具有很好的抗高温氧化性能，其合金丝也被作为喷涂材料喷到钢铁上形成抗高温氧化涂层。该种材料早期曾在燃煤电厂锅炉受热面管道的涂层防护中得到较多的应用，近几年已逐渐被抗高温、耐腐蚀性能更好的镍铬合金所取代。

    2．Ni基合金喷涂丝材

    NiCr合金丝是最早获得应用的Ni基合金丝材，作为高温电阻材料，这类合金具有很好的抗高温氧化性能。早期使用的NiCr合金主要是Ni80Cr20系列，随后又出现了Ni70Cr30系列。目前，由北京有色金属研究总院研制成功的Wcr在43％～45％之间的高铬镍基合金丝材PS45，已实现产业化生产，并在国内获得广泛应用，同时已有部分产品出口至美国和日本等国家。非常高的铬含量使得由该种合金丝材制备的涂层在高温环境下能发生选择性氧化，在涂层表面形成一层连续且致密的Cr203保护膜，从而有利于阻止外界腐蚀介质的侵入和涂层内金属离子的向外扩散。另外，试验表明，该种涂层材料还具有十分优秀的抗硫化物(包括SO2、H2S以及硫酸盐等)腐蚀性能，使其非常适用于火力电厂锅炉以及有着类似工况的零部件的预防护。

    NiAl合金丝是另外一种得到广泛应用的镍基合金丝材(见图3)。这种主要作为电弧喷涂结合底层材料使用的合金丝材也是由北京有色金属研究总院率先研制成功的(该项目荣获北京市科技进步二等奖)。该种丝材的名义成分为Ni95Al5。由其制备的涂层的结合强度可达55MPa以上，是喷涂各种轴类件、柱塞、造纸烘缸以及在金属基体上制备陶瓷涂层时必不可少的底层材料。

图3  北京有色金属研究总院研制的高铬镍基合金丝材PS45和镍铝合金丝

    蒙乃尔(NiCu)合金因具有较好的耐蚀性也是被较多使用的一种Ni基合金材料。其耐蚀性能，在还原气氛中比镍好，在氧化气氛中优于铜，在许多介质中都表现出比不锈钢更突出的耐蚀性能。

    3．其他合金喷涂丝材

    其他常用的合金喷涂丝材还包括铜合金丝材和锡合金丝材。

    铜合金中的黄铜主要用于修复磨损及加工超差零件，也可作为装饰涂层使用。在黄铜中添加1％(质量分数)左右的锡，可改善黄铜的耐海水腐蚀性能，故被称为海军黄铜，大量用在与海水接触的活塞、轴套和气阀上。铝青铜的强度比一般黄铜高一倍，因而具有很好的腐蚀疲劳性能和耐磨性能，主要用在水泵叶片、阀门和轴瓦上，也可用来修复青铜铸件及作装饰涂层。磷青铜和白铜呈美丽的淡黄色和白色，主要被用作装饰涂层。

    锡基合金中较常使用的是锡基巴氏合金(SnSbCu合金)丝，它主要被用来修复滑动轴承的轴瓦。