【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力金具表面涂层制备技术，具体涉及一种高耐磨渗锌层及其制备方法和应用。
技术介绍
1、电力建设近年来发展迅猛，电网规模不断扩大，特高压输电线路的铺设更是标志着电力传输能力的显著提升。这一进程中，电力金具作为连接和固定输电线路的关键组件，其稳定性与耐用性直接关系到整个电网的安全运行与电能的可靠传输。然而，在日益增长的电力需求与复杂多变的使用环境下，电力金具的日常运维面临严峻挑战，尤其是电力金具的磨损问题，已成为影响电力系统稳定性和延长输电线路寿命的重要因素。
2、电力金具在长期暴露于户外环境中，承受着自然因素如风蚀、雨淋、温差变化等导致的物理磨损，加速了金具表面的退化，减少了其有效使用寿命。一旦金具因磨损导致功能失效，可能会引发输电线路的机械强度下降、电气连接松动，严重时甚至会导致线路断开、短路等重大安全事故，对社会经济活动和人民生活造成严重影响。
3、中国专利cn105463444a采用超音速或冷喷涂工艺先后将镍基合金粉末沉积在基体表面形成的 nicrbsi 合金结合底层，具有完全的冶金结合，能够满足轴套轴瓦耐熔蚀、抗磨损的高负荷工况需求，但是其工艺复杂，难以大量运用于电力建设领域。中国专利cn221031773u采用热镀锌工艺对远距离输电线路角钢塔的爬杆外表面叠加了三层耐磨层，防止因为操作人员的攀爬造成的磨损，提高了爬杆的强度，但是其缺点是该工艺涉及化学物质的使用，会对环境造成污染。
4、渗锌层作为一种有效的防护手段，能够在金具表面形成一层致密的锌合金层，该层不仅能够提供良好的
5、鉴于此，提高电力金具表面防护层的性能，尤其是发展更为先进的渗锌层制备技术，成为了解决金具磨损问题的关键路径之一。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高耐磨渗锌层及其制备方法和应用，以克服现有技术存在的问题，本专利技术采用机械旋转渗锌技术制备的zn-b合金渗层，有效提高了电力金具表面的耐磨性，明显延长了电力金具部件的使用寿命。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现：
3、一种高耐磨渗锌层，所述高耐磨渗锌层的制备原料包括主渗剂、助渗剂以及防粘结剂；
4、所述主渗剂为zn和b的混合物，所述助渗剂为al2o3，防粘结剂为nh4cl；以质量分数计，各组分如下：72%~74%的zn，1%~3%的b，20%~22%的al2o3，3%~5%的nh4cl。
5、一种高耐磨渗锌层的制备方法，包括以下步骤：
6、将电力金具与主渗剂、助渗剂以及防粘结剂混合密封，抽真空后进行渗锌处理；
7、渗锌处理结束后，将电力金具、主渗剂、助渗剂以及防粘结剂一同冷却后取出；
8、将取出后的电力金具与主渗剂、助渗剂和防粘结剂分离后，经清洗、干燥，在电力金具表面形成高耐磨渗锌层。
9、进一步地，所述电力金具在与主渗剂、助渗剂以及防粘结剂混合密封前，进行预处理，所述预处理包括除油、除锈、水洗和干燥处理。
10、进一步地，所述除油具体为：将电力金具浸泡在温度为300~350℃的除油剂中持续20~30min。
11、进一步地，所述除锈具体为：对除油处理后的电力金具进行激光除锈处理，激光除锈处理的参数分别为：激光功率为150~350w，光斑直径为3~5mm，扫描速度为150~250mm/s，搭接率为55~75%。
12、进一步地，所述抽真空具体为：抽真空至0.1mpa。
13、进一步地，所述渗锌处理的温度为440~480℃，时间为210~240min。
14、进一步地，所述渗锌处理过程中，采用机械旋转渗锌技术，转速为20~24r/min。
15、进一步地，所述冷却具体为：冷却至70℃以下。
16、一种高耐磨渗锌层在电力金具上的应用。
17、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
18、本专利技术通过控制b含量，可以增强镀层与基材之间的结合力，减少镀层剥落的风险，同时增加镀层的韧性，对于承受机械应力的部件尤其重要，同时可以保证渗层成分可控，为渗层成分的灵活设计奠定了基础；本专利技术所制备的zn-b合金渗层，有效提高了电力金具表面的耐磨性，明显延长了电力金具部件的使用寿命。
19、另外，本专利技术采用转速较高的机械旋转渗锌技术，可使渗锌剂与工件表面持续接触，有助于zn-b原子更均匀地扩散到整个工件表面，包括电力金具表面的角落和凹槽部位，以得到厚度均匀的zn-b合金渗层；还能促进zn-b原子的扩散速率，缩短渗锌处理所需的时间，提高了生产效率。与传统的静态渗锌法相比，机械旋转渗锌技术使得电力金具和渗锌粉末之间形成机械摩擦，促进b在渗锌层中的扩散，明显提高了渗层结合强度、渗层厚度及渗层致密性，达到机械助渗的效果。两者的协同作用推进了b在渗锌层制备领域的应用，为获得长使用寿命的高耐磨渗层提供了保证。
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1.一种高耐磨渗锌层，其特征在于，所述高耐磨渗锌层的制备原料包括主渗剂、助渗剂以及防粘结剂；
2.权利要求1所述的高耐磨渗锌层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的高耐磨渗锌层的制备方法，其特征在于，所述电力金具在与主渗剂、助渗剂以及防粘结剂混合密封前，进行预处理，所述预处理包括除油、除锈、水洗和干燥处理。
4.根据权利要求3所述的高耐磨渗锌层的制备方法，其特征在于，所述除油具体为：将电力金具浸泡在温度为300~350℃的除油剂中持续20~30min。
5.根据权利要求3所述的高耐磨渗锌层的制备方法，其特征在于，所述除锈具体为：对除油处理后的电力金具进行激光除锈处理，激光除锈处理的参数分别为：激光功率为150~350W，光斑直径为3~5mm，扫描速度为150~250mm/s，搭接率为55~75%。
6.根据权利要求2所述的高耐磨渗锌层的制备方法，其特征在于，所述抽真空具体为：抽真空至0.1MPa。
7.根据权利要求2所述的高耐磨渗锌层的制备方法，其特征在于，所述渗锌处理的温度为440
8.根据权利要求2所述的高耐磨渗锌层的制备方法，其特征在于，所述渗锌处理过程中，采用机械旋转渗锌技术，转速为20~24r/min。
9.根据权利要求2所述的高耐磨渗锌层的制备方法，其特征在于，所述冷却具体为：冷却至70℃以下。
10.一种权利要求1所述的高耐磨渗锌层在电力金具上的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种高耐磨渗锌层，其特征在于，所述高耐磨渗锌层的制备原料包括主渗剂、助渗剂以及防粘结剂；
2.权利要求1所述的高耐磨渗锌层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的高耐磨渗锌层的制备方法，其特征在于，所述电力金具在与主渗剂、助渗剂以及防粘结剂混合密封前，进行预处理，所述预处理包括除油、除锈、水洗和干燥处理。
4.根据权利要求3所述的高耐磨渗锌层的制备方法，其特征在于，所述除油具体为：将电力金具浸泡在温度为300~350℃的除油剂中持续20~30min。
5.根据权利要求3所述的高耐磨渗锌层的制备方法，其特征在于，所述除锈具体为：对除油处理后的电力金具进行激光除锈处理，激光除锈处理的参数分别为：激光功...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾建，刘敬华，王秀龙，刘胜春，司佳钧，牛海军，王欣欣，何成，
申请(专利权)人：国网电力工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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