用于阀门修复的陶瓷增强金属喷焊粉末及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于阀门修复的陶瓷增强金属喷焊粉末及其制备方法：对稀土氧化物粉末和陶瓷粉末、陶瓷纤维分别进行球磨；按比例将稀土氧化物粉末和陶瓷粉末、陶瓷纤维加入分散剂进行一次混合，球磨后得到一次混合粉末；对一次混合粉末进行表面处理并超声分散，得到陶瓷增强金属喷焊粉末；将陶瓷增强金属喷焊粉末喷焊后通过热处理，得到陶瓷增强阀门耐磨层。本发明专利技术将低成本高硬度的陶瓷粉末及高韧性的陶瓷纤维和稀土氧化物结合，采用超声搅拌法或保护气球磨法制备陶瓷增强金属喷焊粉末，提高了阀门的耐磨性、韧性和耐腐蚀性，制备陶瓷增强金属喷焊粉末，工艺简单且能够有效降低粉末制备成本，同时提高良品率和生产效率，良品率达98％以上。率达98％以上。

【技术实现步骤摘要】
用于阀门修复的陶瓷增强金属喷焊粉末及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种用于阀门修复的陶瓷增强金属喷焊粉末及其制备方法，属于金属材料


技术介绍

[0002]浆料阀门在现代冶金洗矿过程中具有重要作用，浆料阀门工作环境较为恶劣，需要面临高酸碱环境，且在管道中存在跑冒滴漏等情况，使得空气中的氧气容易进入矿浆中。并且在矿浆运输过程中，由于阀门须频繁进行开和动作，因此矿浆的流动将对阀门阀芯及阀体造成磨粒磨损，进一步促进氧化腐蚀的发生，在磨粒磨损和氧化腐蚀的共同作用下，阀门阀芯失效速度加快，较为严重的影响了工业生产速率。
[0003]近年来，等离子喷焊技术成为研究热点，这一技术通过离子束将金属粉末进行熔融，并在保护气作用下喷焊至材料表面形成增强层，其加工便捷且效果优越，然而在阀门修复中，目前所使用的合金粉末在硬度及耐酸碱腐蚀和韧性上仍存在诸多不足。
[0004]有鉴于此，确有必要提出一种用于阀门修复的陶瓷增强金属喷焊粉末及其制备方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于阀门修复的陶瓷增强金属喷焊粉末及其制备方法，提高阀门的耐磨性、韧性和耐腐蚀性同时降低成本。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于阀门修复的陶瓷增强金属喷焊粉末的制备方法，主要包括以下步骤：
[0007]步骤1、对稀土氧化物粉末和陶瓷粉末、陶瓷纤维分别进行球磨；
[0008]步骤2、按比例将稀土氧化物粉末和陶瓷粉末、陶瓷纤维加入分散剂进行一次混合，球磨后得到一次混合粉末；
[0009]步骤3、对一次混合粉末进行表面处理并超声分散；
[0010]步骤4、将一次混合粉末与合金粉末进行二次混合，得到陶瓷增强金属喷焊粉末；
[0011]步骤5、将陶瓷增强金属喷焊粉末喷焊后通过热处理，得到陶瓷增强阀门耐磨层。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，步骤2中，所述分散剂为六偏磷酸钠，浓度为8
‰
。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述陶瓷增强金属喷焊粉包括1
‑
3％的陶瓷粉末、0.5
‑
1％的陶瓷纤维、0.02
‑
0.5％的稀土氧化物粉末和97
‑
99％的合金粉末，所述陶瓷粉末包括SiC、ZrO2、NbC或TiO2，所述稀土氧化物粉末包括CeO2或La2O3粉末，所述陶瓷纤维包括Al2O3、TiO2、TiC，所述合金粉末包括Fe55、Fe60、Ni
‑
60或Ni
‑
80。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，步骤3中表面处理包括：将一次混合粉末在1200
‑
1500℃进行煅烧，使稀土氧化物进一步包裹陶瓷粉末，或以真空蒸镀法在陶瓷粉末表面制备稀土氧化物镀层，从而制备表面具有稀土氧化物镀层的增强颗粒，超声震荡的频率为20
‑
60KHz。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述真空蒸镀法的温度为1500
‑
1700℃，当所述稀土氧化物粉末为La2O3粉末时，真空蒸镀的温度为1600℃，当所述稀土氧化物粉末为CeO2粉末时，真空蒸镀的温度为1700℃。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，步骤4中，采用超声搅拌法或保护气球磨法将所述一次混合粉末与所述合金粉末进行二次混合。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所述超声搅拌法包括使用超声震荡和搅拌桨搅拌同时进行，超声震荡的频率为20
‑
60KHz，搅拌桨转速为2500
‑
4500r/min，超声搅拌时间为1.5h。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述保护气球磨法中的球磨球的运动方式为泻落式，氮气通气量为1
‑
5L/m3·
min。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，当使用Ni系合金进行喷焊修复时，稀土氧化物的加入量为：0.1
‑
0.5％，陶瓷粉末的加入量为：2
‑
3％，陶瓷纤维的加入量为：0.5
‑
1％
[0020]为实现上述目的，本专利技术还提供了一种用于阀门修复的陶瓷增强金属喷焊粉末，应用如上所述的用于阀门修复的陶瓷增强金属喷焊粉末的制备方法进行制备。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，所述用于阀门修复的陶瓷增强金属喷焊粉末包括铁基陶瓷增强金属喷焊粉末和镍基陶瓷增强金属喷焊粉末，所述铁基陶瓷增强金属喷焊粉末包括1.5
‑
2.5％的陶瓷粉末、0.04
‑
0.08％的稀土氧化物粉末、0.5
‑
1％的陶瓷纤维和97.5
‑
98.5％的合金粉末，所述镍基陶瓷增强金属喷焊粉末包括2
‑
3％的陶瓷粉末、0.3
‑
0.5％的稀土氧化物粉末、0.5
‑
1％的陶瓷纤维和97.5
‑
98.5％的合金粉末。
[0022]本专利技术的有益效果是：本专利技术将低成本高硬度的陶瓷粉末和稀土氧化物结合，采用超声搅拌法或保护气球磨法制备陶瓷增强金属喷焊粉末，陶瓷粉末的加入提高了阀门的耐磨性、陶瓷纤维的的加入则提高了韧性和耐腐蚀性，制备陶瓷增强金属喷焊粉末，工艺简单且能够有效降低粉末制备成本，同时提高良品率和生产效率，良品率达98％以上。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本专利技术进行详细描述。
[0024][0025]另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0026]本专利技术提供了一种用于阀门修复的陶瓷增强金属喷焊粉末及其制备方法，其中，所述用于阀门修复的陶瓷增强金属喷焊粉末包括铁基陶瓷增强金属喷焊粉末和镍基陶瓷增强金属喷焊粉末，所述陶瓷增强金属喷焊粉末包括1
‑
3％的陶瓷粉末、0.02
‑
0.1％的稀土氧化物粉末、0.5
‑
1％的陶瓷纤维和97
‑
99％的合金粉末，进一步地，所述陶瓷增强金属喷焊粉末包括1.5
‑
2.5％的陶瓷粉末、0.5
‑
1％的陶瓷纤维，0.04
‑
0.08％的稀土氧化物粉末、0.5
‑
1％的陶瓷纤维和97.5
‑
98.5％的合金粉末，其中，陶瓷纤维优选为0.8％。
[0027]所述镍基陶瓷增强金属喷焊粉末包括2
‑
3％的陶瓷粉末、0.5
‑
1％的陶瓷纤维，0.3
‑
0.5％的稀土氧化物粉末和97.5
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于阀门修复的陶瓷增强金属喷焊粉末的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：步骤1、对稀土氧化物粉末和陶瓷粉末、陶瓷纤维分别进行球磨；步骤2、按比例将稀土氧化物粉末和陶瓷粉末、陶瓷纤维加入分散剂进行一次混合，球磨后得到一次混合粉末；步骤3、对一次混合粉末进行表面处理并超声分散；步骤4、将一次混合粉末与合金粉末进行二次混合，得到陶瓷增强金属喷焊粉末；步骤5、将陶瓷增强金属喷焊粉末喷焊后通过热处理，得到陶瓷增强阀门耐磨层。2.根据权利要求1所述的用于阀门修复的陶瓷增强金属喷焊粉末的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述分散剂为六偏磷酸钠，浓度为8
‰
。3.根据权利要求1所述的用于阀门修复的陶瓷增强金属喷焊粉末的制备方法，其特征在于：所述陶瓷增强金属喷焊粉包括1
‑
3％的陶瓷粉末、0.5
‑
1％的陶瓷纤维、0.02
‑
0.5％的稀土氧化物粉末和97
‑
99％的合金粉末，所述陶瓷粉末包括SiC、ZrO2、NbC或TiO2，所述稀土氧化物粉末包括CeO2或La2O3粉末，所述陶瓷纤维包括Al2O3、TiO2、TiC，所述合金粉末包括Fe55、Fe60、Ni
‑
60或Ni
‑
80。4.根据权利要求3所述的用于阀门修复的陶瓷增强金属喷焊粉末的制备方法，其特征在于，步骤3中表面处理包括：将一次混合粉末在1200
‑
1500℃进行煅烧，使稀土氧化物进一步包裹陶瓷粉末，或以真空蒸镀法在陶瓷粉末表面制备稀土氧化物镀层，从而制备表面具有稀土氧化物镀层的增强颗粒，超声震荡的频率为20
‑
60KHz。5.根据权利要求4所述的用于阀门修复的陶瓷增强金属喷焊粉末的制备方法，其特征在于：所述真空蒸镀法的温度为1500
‑
1700℃，当所述稀土氧化物粉末为La2O3粉末时，真空蒸镀的温度为1600℃，当所述稀土氧化物粉末为CeO2粉末时，真空蒸镀的温度为1700℃。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟征兵，何福明，喻亮，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：