一种热喷涂锌铝合金丝及其制备方法与流程

    专利查询2025-03-21  28


    本发明涉及热喷涂合金,具体的,涉及一种热喷涂锌铝合金丝及其制备方法。


    背景技术:

    1、在众多工业领域中,金属结构的腐蚀问题一直是一个重大挑战。由于金属材料在各种环境条件下,如大气、海水、土壤等中容易发生化学反应,导致结构的损坏和性能的下降,从而缩短了金属结构的使用寿命,增加了维护成本和安全风险。为了保护金属结构免受腐蚀,人们一直在寻求有效的防腐方法。热喷涂技术作为一种重要的表面防护技术,在防腐领域中发挥着越来越重要的作用。

    2、长期以来,纯锌热喷涂涂层被广泛应用于金属结构的防腐,但纯锌涂层的耐腐蚀性也有一定的局限性,在一些恶劣的腐蚀环境中,纯锌涂层的寿命就比较短。纯铝热喷涂涂层具有良好的抗氧化性,能够在大气中形成一层致密的氧化膜,保护基体金属,但纯铝涂层的硬度较低、耐磨性较差;为了克服纯锌和纯铝涂层的局限性,人们开始研究和应用锌铝合金热喷涂涂层,锌铝合金中通过锌铝的协同作用,提高了锌铝合金涂层的硬度和耐磨性。然而在海洋环境中,锌铝合金虽然具有一定的耐腐蚀性,但长期暴露在海水、海雾等条件下,仍面临着腐蚀挑战,因此,制备一种耐腐蚀的热喷涂锌铝合金丝是目前需要解决的问题。


    技术实现思路

    1、本发明提出一种热喷涂锌铝合金丝及其制备方法,解决了相关技术中热喷涂锌铝合金丝耐腐蚀性和附着性差的问题。

    2、本发明的技术方案如下:

    3、本发明提出一种热喷涂锌铝合金丝,按重量百分比计,由以下成分组成:al 15%~25%、mg 0.05%~0.6%、ti 0.1%~0.5%、si 0.3%~0.8%、ce 0.05%~0.2%、sc 0.005%~0.01%、v0.03%~0.09%、余量为zn及不可避免的杂质。

    4、作为进一步的技术方案,所述si和ce重量百分比的和为0.4%≤si+ce≤0.85%。

    5、本发明中,通过限定0.4%≤si+ce≤0.85%,使得锌铝合金丝在热喷涂时可以形成更加致密的膜层,从而进一步提高了热喷涂锌铝合金丝的耐腐蚀性和附着性。

    6、作为进一步的技术方案,所述sc和v重量百分比的和为0.04%≤sc+v≤0.095%。

    7、本发明中,通过在si和ce重量百分比的和为0.4%≤si+ce≤0.85%时,进一步限定sc和v重量百分比的和为0.04%≤sc+v≤0.095%,可以提高热喷涂锌铝合金丝的稳定性,进一步提高了热喷涂锌铝合金丝的耐腐蚀性和附着性。

    8、作为进一步的技术方案,所述sc+v与所述si+ce的比为:0.12≤(sc+v)/(si+ce)≤0.18。

    9、本发明中,通过在si和ce重量百分比的和为0.4%≤si+ce≤0.85%,sc和v重量百分比的和为0.04%≤sc+v≤0.095%时,进一步限定sc+v与所述si+ce的比为:0.12≤(sc+v)/(si+ce)≤0.18,更进一步提高了热喷涂锌铝合金丝的耐腐蚀性和附着性。

    10、本发明还提出一种热喷涂锌铝合金丝的制备方法,包括以下步骤:

    11、s1、按照所述成分配料后混合,经熔炼、精炼、连铸得到线材毛坯;

    12、s2、所述线材毛坯经退火、拉拔后得到热喷涂锌铝合金丝。

    13、作为进一步的技术方案,所述熔炼的温度为650~700℃。

    14、作为进一步的技术方案,所述精炼的温度为700~750℃,精炼的时间为1~2h。

    15、作为进一步的技术方案,所述退火的温度为250~350℃,时间为1~2h。

    16、作为进一步的技术方案,所述拉拔的速度为10cm/s~15cm/s。

    17、作为进一步的技术方案,所述热喷涂锌铝合金丝的直径为3mm。

    18、本发明的工作原理及有益效果为:

    19、本发明中,热喷涂锌铝合金丝中含有特定比例的铝、镁、钛、硅、铈、钌和铂等元素,其中铝的存在有助于在合金表面形成致密的氧化铝保护膜,阻止腐蚀性介质的侵入;再通过加入硅、铈、钌、铂与其他元素进行配合,进一步提升了锌铝合金的耐腐蚀性能和附着性,解决了热喷涂锌铝合金丝耐腐蚀性和附着性差的问题。



    技术特征:

    1.一种热喷涂锌铝合金丝,其特征在于,按重量百分比计,由以下成分组成:al 15%~25%、mg 0.05%~0.6%、ti 0.1%~0.5%、si 0.3%~0.8%、ce 0.05%~0.2%、sc 0.005%~0.01%、v0.03%~0.09%、余量为zn及不可避免的杂质。

    2.根据权利要求1所述的一种热喷涂锌铝合金丝,其特征在于,所述si和ce重量百分比的和为0.4%≤si+ce≤0.85%。

    3.根据权利要求2所述的一种热喷涂锌铝合金丝,其特征在于,所述sc和v重量百分比的和为0.04%≤sc+v≤0.095%。

    4.根据权利要求3所述的一种热喷涂锌铝合金丝,其特征在于,所述sc+v与所述si+ce的比为:0.12≤(sc+v)/(si+ce)≤0.18。

    5.根据权利要求1~4任意一项所述的一种热喷涂锌铝合金丝的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

    6.根据权利要求5所述的一种热喷涂锌铝合金丝的制备方法,其特征在于,所述熔炼的温度为650~700℃。

    7.根据权利要求5所述的一种热喷涂锌铝合金丝的制备方法,其特征在于,所述精炼的温度为700~750℃,精炼的时间为1~2h。

    8.根据权利要求5所述的一种热喷涂锌铝合金丝的制备方法,其特征在于,所述退火的温度为250~350℃,时间为1~2h。

    9.根据权利要求5所述的一种热喷涂锌铝合金丝的制备方法,其特征在于,所述拉拔的速度为10cm/s~15cm/s。

    10.根据权利要求5所述的一种热喷涂锌铝合金丝的制备方法,其特征在于,所述热喷涂锌铝合金丝的直径为3mm。


    技术总结
    本发明涉及热喷涂合金技术领域,提出了一种热喷涂锌铝合金丝及其制备方法,热喷涂锌铝合金丝,按重量百分比计,由以下成分组成:Al 15%~25%、Mg 0.05%~0.6%、Ti 0.1%~0.5%、Si 0.3%~0.8%、Ce 0.05%~0.2%、Sc 0.005%~0.01%、V 0.03%~0.09%、余量为Zn及不可避免的杂质。通过上述技术方案,解决了相关技术中热喷涂锌铝合金丝耐腐蚀性和附着性差的问题。

    技术研发人员:高喜红,李国光,王艳朋,白海强,张凡,胡红伟
    受保护的技术使用者:新兴河北冶金资源有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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