本发明专利技术公开了一种铜结晶器表面强化涂层的制备方法，即本方法采用等离子粉末堆焊或喷焊工艺，在焊枪与铜结晶器表面之间的等离子弧送入合金粉末，在等离子弧的高温下合金粉末与铜基材熔化形成熔池，调节堆焊或喷焊的工艺参数使铜板基材微熔，焊枪往前移动形成焊道，焊道往复搭接形成铜结晶器表面具有冶金结合的强化涂层。本方法有效解决了涂层与铜结晶器基体间的冶金结合问题，并兼备生产效率和成本优势，使具备冶金结合的铜结晶器表面强化涂层的产业化制作成为可能。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，即本方法采用等离子粉末堆焊或喷焊工艺，在焊枪与铜结晶器表面之间的等离子弧送入合金粉末，在等离子弧的高温下合金粉末与铜基材熔化形成熔池，调节堆焊或喷焊的工艺参数使铜板基材微熔，焊枪往前移动形成焊道，焊道往复搭接形成铜结晶器表面具有冶金结合的强化涂层。本方法有效解决了涂层与铜结晶器基体间的冶金结合问题，并兼备生产效率和成本优势，使具备冶金结合的铜结晶器表面强化涂层的产业化制作成为可能。【专利说明】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
高效连铸技术的发展要求结晶器工作面具备高耐磨、耐腐蚀等性能，单一的铜基体根本无法满足以上的生产需求，对铜结晶器工作面进行必要的表面处理已成为连铸生产必须具备的条件。目前，对铜结晶器工作面已采用电镀技术制备多种镀层，以改善铜结晶器的表面性能并获得了推广应用，但电镀层在耐磨性能上还未能完全满足高效连铸的需求且存在环保等问题。为改善铜结晶器工作面性能，提高其耐磨性，因此业界推出了耐磨性能更好的热喷涂涂层，并已得到产业化的推广应用。 但无论电镀或者热喷涂获得的涂层与铜基体间主要为机械或半冶金结合方式，在使用中均存在涂层剥落现象，因此业界尝试制备具备冶金结合的铜结晶器表面涂层，如采用激光熔覆方法制备冶金结合的铜结晶器表面涂层。但由于激光熔覆方法本身的特性决定了在铜基体上制备无缺陷的激光熔覆耐磨涂层具有很大难度，因此激光熔覆制备铜结晶器表面涂层目前还有待技术突破，还未有产业化的应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种，本方法有效解决了涂层与铜结晶器基体间的冶金结合问题，并兼备生产效率和成本优势，使具备冶金结合的铜结晶器表面强化涂层的产业化制作成为可能。 为解决上述技术问题，本专利技术，本方法采用等离子粉末堆焊或喷焊工艺，在焊枪与铜结晶器表面之间的等离子弧送入合金粉末，在等离子弧的高温下合金粉末与铜基材熔化形成熔池，调节堆焊或喷焊的焊接电流及送粉量来控制输入量使铜板基材微熔，焊枪往前移动形成焊道，焊道往复搭接形成铜结晶器表面具有冶金结合的强化涂层。 进一步，上述焊道可采用枪头摆动或非摆动获得，单道宽度为12?25mm，相邻焊道搭接量为30%?50%，堆焊或喷焊的涂层单层厚度为1.5?2.5mm。 进一步，上述合金粉末是镍基或钴基纯金属合金粉末，粉末粒度60?230目，涂层硬度为HRC30?60。 进一步，上述合金粉末是镍基或钴基金属合金粉末中添加质量百分比为15%?35%的陶瓷相的复合粉末。 进一步，上述陶瓷相是碳化钨、碳化铬或氧化铝等金属或非金属陶瓷粉。由于本专利技术采用了上述技术方案，即本方法采用等离子粉末堆焊或喷焊工艺，在焊枪与铜结晶器表面之间的等离子弧送入合金粉末，在等离子弧的高温下合金粉末与铜基材熔化形成熔池，调节堆焊或喷焊的工艺参数使铜板基材微熔，焊枪往前移动形成焊道，焊道往复搭接形成铜结晶器表面具有冶金结合的强化涂层。本方法有效解决了涂层与铜结晶器基体间的冶金结合问题，并兼备生产效率和成本优势，使具备冶金结合的铜结晶器表面强化涂层的产业化制作成为可能。 【具体实施方式】 本专利技术采用等离子粉末堆焊或喷焊工艺，在焊枪与铜结晶器表面之间的等离子弧送入合金粉末，在等离子弧的高温下合金粉末与铜基材熔化形成熔池，调节堆焊或喷焊的焊接电流及送粉量来控制输入量使铜板基材微熔，焊枪往前移动形成焊道，焊道往复搭接形成铜结晶器表面具有冶金结合的强化涂层。 进一步，上述焊道可采用枪头摆动或非摆动获得，单道宽度为12?25mm，相邻焊道搭接量为30%?50%，堆焊或喷焊的涂层单层厚度为1.5?2.5mm。 进一步，上述合金粉末可是镍基或钴基纯金属合金粉末，粉末粒度60?230目，涂层硬度为HRC30?60。 进一步，上述合金粉末也可是镍基或钴基金属合金粉末中添加质量百分比为15%?35%的陶瓷相的复合粉末。 进一步，上述陶瓷相可是碳化钨、碳化铬或氧化铝等金属或非金属陶瓷粉。 在铜结晶器表面强化涂层作业时，结晶器铜板四周点固铜垫块，以防止等离子弧堆焊过程中边部塌边，铜板待堆焊面油污杂质清理，预热250°C以上；等离子弧合金粉末堆焊铜板表面，铜板与钨极间形成的等离子弧温度高达20000°C，铜板为作为电弧的阳极参与导电，电弧的热量能充分传递到铜板表面以顺利形成熔池，从而形成具备冶金结合的涂层。堆焊过程中采用摆动焊接单道宽20mm，相邻焊道搭接面积30 %，焊接单层厚度约2mm。通过调整工艺参数控制等离子弧的热输入量，既使涂层与铜板间形成了冶金连接，又尽可能降低涂层稀释率，获得无缺陷的铜结晶器表面强化涂层。本案例中使用的等离子弧堆焊合金粉末为镍基自熔合金粉末，粉末粒度选择80?200目，涂层硬度约为HRC45。铜板表面涂层制备后保温缓冷，将带涂层的铜结晶器按要求机械加工到要求尺寸，即可上线运行。 通过本方法实施获得无缺陷具备冶金结合的铜结晶器等离子弧堆焊强化涂层，既解决了铜结晶器电镀或喷涂涂层结合力不足的问题，同时也避开了激光熔覆在铜基材上制备冶金结合无缺陷涂层难的问题，使表面熔覆制备冶金结合的铜结晶器表面强化涂层的产业化制作成为可能。【权利要求】1.一种，其特征在于:本方法采用等离子粉末堆焊或喷焊工艺，在焊枪与铜结晶器表面之间的等离子弧送入合金粉末，在等离子弧的高温下合金粉末与铜基材熔化形成熔池，调节堆焊或喷焊的焊接电流及送粉量来控制输入量使铜板基材微熔，焊枪往前移动形成焊道，焊道往复搭接形成铜结晶器表面具有冶金结合的强化涂层。2.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述焊道可采用枪头摆动或非摆动获得，单道宽度为12?25mm，相邻焊道搭接量为30%?50%，堆焊或喷焊的涂层单层厚度为1.5?2.5mm。3.根据权利要求1或2所述的，其特征在于:所述合金粉末是镍基或钴基纯金属合金粉末，粉末粒度60?230目，涂层硬度为HRC30?60。4.根据权利要求1或2所述的，其特征在于:所述合金粉末是镍基或钴基金属合金粉末中添加质量百分比为15%?35%的陶瓷相的复合粉末。5.根据权利要求4所述的，其特征在于:所述陶瓷相是碳化钨、碳化铬或氧化铝等金属或非金属陶瓷粉。【文档编号】C23C24/10GK104278269SQ201310287306【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月10日 优先权日:2013年7月10日 【专利技术者】傅卫, 程鲁, 陈国喜, 尹志坚, 谭兴海 申请人:上海宝钢工业技术服务有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铜结晶器表面强化涂层的制备方法，其特征在于：本方法采用等离子粉末堆焊或喷焊工艺，在焊枪与铜结晶器表面之间的等离子弧送入合金粉末，在等离子弧的高温下合金粉末与铜基材熔化形成熔池，调节堆焊或喷焊的焊接电流及送粉量来控制输入量使铜板基材微熔，焊枪往前移动形成焊道，焊道往复搭接形成铜结晶器表面具有冶金结合的强化涂层。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：傅卫，程鲁，陈国喜，尹志坚，谭兴海，
申请(专利权)人：上海宝钢工业技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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