文档介绍：Welding Technology ·试验与研究. 17
文章编号: 1002-025X(2012)05-0017-04
CuNiCoBe 合金表面等离子弧喷涂。'3C2 - NiCr 涂层
陈健,崔庭
(江苏科技大学先进焊接技术省级重点实验室,江苏镇江 212003)
摘要:利用等离子弧喷涂技术在结晶器 CuNiCoBe 基体上和l 备了 Cr3C2-NiCr 涂层,采用正交试验法研究了喷涂工艺参数对涂层与基体结
合强度的影响,对拉仲断面的形貌和涂层的显微结构进行了观察和分析。结采表明,影响。'3C2-NiCr 涂层与 CuNiCoBe 基体结合强度的
主次因素依次为:送粉速率〉主气流量〉喷涂距离〉喷涂功率;经正交试验优化后的喷涂工艺参数为:喷涂距离 90mm ,主气流量
Umin ,送粉速率 20glmin ,喷涂功率 25kW; 优化后,涂层与基体的结合强度可达 MPa; 涂层截面的显微硬度分布符合正态分布。
关键词:等离子弧喷涂;结晶器 Cr3C2-NiCr 涂层;结合强度;显微硬度
中图分类号: 文献标志码:B
备各种功能涂层。
。引言 Cr3C2-NiCr 具有良好的耐磨、耐腐蚀、抗高温氧
作为连铸生产的关键设备,结晶器的性能和工化性能,被大量用作金属表面保护的热喷涂材料,
作的可靠性直接影响到连铸生产率及铸坯质量。由且不会与钢液发生反应适合作为结晶器铜板表面
于近年来连铸生产向高速化发展,结晶器铜板的消涂层材料,以延长结晶器的使用寿命[口川11叫-
耗量也与日俱增。由于结晶器铜板工作面与高温钢于在结晶器 CωuNiCωoB坠e 合金板上等离子弧喷涂 Cr3 C 2-
液接触,而背面通以冷却水,因此,在结晶器内存 N阳iCr 涂层的报道极少。本试验通过正交试验法研究
在很大的温度梯度及热应力其工况极其恶劣[1-3] 。为了等离子弧喷涂工艺参数对 Cr3C2-NiCr 涂层与 CuNi
保证连铸生产的正常进行,结晶器铜板应具有良好 CoBe 合金基体结合强度的影响,为等离子弧喷涂技
的导热性、较高的强度、足够的硬度、耐磨性和抗术在提高结晶器使用寿命方面的应用提供了依据。
变形能力, CuNiCoBe 合金能很好地满足这些要求,
是结晶器的理想材料之一[4-6]。为进一步提高结晶器 1 试验
的性能,延长结晶器的使用寿命,可对结晶器铜板 1. 1 试验材料与设备
表面进行强化处理。最常用的方法为电镀,但近来, 基体材料为 CuNiCoBe 合金,试样尺寸为φ25
热喷涂技术正逐步取代电镀,成为连铸结晶器铜板 mmx5 mm ,喷涂前用丙酣清洗去除油污后进行喷砂
表面改性最重要而且也是最有效的方法[7-8]。处理。喷涂所用粉末为北京矿冶研究总院金属材
等离子弧喷涂是一种采用刚性非转移型等离子料研究所生产的烧结型 Cr3 C 2 -NiCr 复合粉,成分为
弧为热源,加热熔化喷涂粉末并使其加速撞击工件 W( Cr3C 2)70% 和ω(NiCr)30% 合金, 粉末粒度 30-45
后沉积形成涂层的热喷涂方法[9] 。具有焰流温度高、μm 。