热喷涂用线材的性能及用途

二、热喷涂用线材的性能及用途

根据合金成分，热喷涂用线材主要有以下几种。

1.锌及其合金丝

锌在大气和清水中具有良好的耐腐蚀性能。当钢铁表面喷涂0.2～0.3mm锌涂层并加封闭层时，可在大气、清水、海水中耐蚀20～30年，已在水库、桥梁、铁塔、容器中得到成功应用。不过，锌只在大气或水中耐蚀，在酸、碱、盐中不耐蚀，尤其当水中含有二氧化硫时，锌的腐蚀率会大大加快。当铝含量为30％时，耐蚀性最佳，由于加工困难，目前锌－铝合金丝中，ω（Al）=16％。为了避免有害元素对涂层性能的影响，一般锌丝纯度为ω（Zn）在99.85％以上，且表面不能有“白锈”或油脂等污物。

2.铝丝

铝对氧的亲和力很强，在大气中常温下就可以形成致密坚固的氧化膜。在含有二氧化硫时耐蚀性很好，具有更好的阴极保护效果，被广泛地应用于水工闸门、桥梁、贮水容器、船体、硫磺气体包围的钢铁构件等防腐工程中。除此之外，还可以作为钢的抗高温氧化涂层、导电涂层和改善电接触的涂层。铝丝尽量少含Cu、Fe、Si等杂质，纯度（质量分数）应大于99.7％。

3.铜及其合金丝

铜具有良好的导电、导热、耐磨及耐蚀性能。铝青铜耐海水、硫酸及盐酸腐蚀，采用电弧喷涂时与基体有很好的结合强度，形成理想的粗糙表面，还可作为打底涂层；磷青铜涂层比其他涂层更为致密，有较好的耐磨性。

主要用于修复轴类和轴承等部件，也可用于装饰涂层。

4.钼丝

钼与氢不产生反应，可用于氢气保护或真空条件下的高温涂层。钼是一种自黏结材料，可与碳钢、不锈钢、铸铁、蒙乃尔合金、镍及镍合金、镁及镁合金、铝及铝合金等形成牢固的结合。钼可在光滑的工件表面上形成1μm的冶金结合层，常用做打底层材料。如机床导轨喷涂钢时，用钼作为打底层可增加钢喷涂层与基体的结合强度。钼的摩擦系数小，适用于喷涂活塞环和摩擦片等。一般钼不能作为铜及铜合金、镀铬表面和硅铁表面的涂层。钼也是耐热浓盐酸腐蚀的唯一金属。

5.锡及锡合金丝

锡涂层具有很高的耐腐蚀性能，常用做食品器具的保护涂层。当加入锑和钼时，合金丝摩擦系数降低，韧性好，耐蚀性和导热性都有明显提高，广泛应用于轴承、轴瓦和其他滑动摩擦部件的耐磨涂层，还能在熟石膏等材料上喷涂，制成低熔点模具。锡丝中不能加入ω（As）＞0.015％的砷。

6.铅及铅合金丝

铅具有很好的防X射线辐射的性能，在原子能工业中广泛应用于防辐射涂层。加入锑和铜的铅合金丝具有耐磨和耐蚀性，用于轴承、轴瓦和其他滑动摩擦部件的耐磨涂层。

7.镍及镍合金丝

镍及镍合金丝可分为精密电阻合金（蒙乃尔合金）和镍铬耐热合金。精密电阻合金（蒙乃尔合金）的成分是镍铜合金［ω（Ni）=70％，ω（Cu）=30％］，对氨水、海水、照相用药剂、酚醛、甲醛、汽油、矿物油、酒精、碳酸盐水溶液及熔盐、脂肪酸以及其他有机酸等介质的耐蚀性优良，对硫酸、醋酸、磷酸和干燥氯气等介质的耐蚀性较好；但对盐酸、硝酸、铬酸等介质不耐蚀。主要应用于耐蚀容器、水泵轴、活塞轴。对于镍铬耐热钢，如80Ni/ 20Cr，在880～1100℃下使用不产生氧化。对水蒸气、二氧化碳、一氧化碳、氨、醋酸、碱等介质耐蚀性好。但不耐硫化氢、亚硫酸及盐酸腐蚀。常用于耐高温涂层、热电阻涂层材料和作为Al203、Zr02等陶瓷涂层打底材料。

8.碳钢及低合金钢丝

最常用的碳钢及低合金钢丝是85优质碳素结构钢丝和T8A碳素工具钢。一般采用电弧喷涂。前者强度和耐磨性好，综合性能高，来源广泛，价格低廉，但抗氧化能力差，涂层易生气孔及夹渣，且碳与某些合金元素在喷涂过程中易烧损。后者熔点低，收缩率小，含碳量高，被广泛采用。

常用于喷涂曲轴、柱塞、机床导轨等常温工作的机械零件滑动表面耐磨涂层及耐磨损部位的修复。

9.不锈钢丝

不锈钢丝主要是铬不锈钢（马氏体不锈钢及铁素体不锈钢）及铬镍不锈钢。

马氏体不锈钢有1Cr13、2Cr13、3Cr13。含碳量较高，耐蚀性较差，但工艺性能好，涂层不易开裂。用于强度及硬度要求较高而腐蚀性不太强的场合。

铁素体不锈钢有Cr17、Cr17Ti、Cr28等。Cr17及Cr17Ti主要是耐氧化性酸及有机酸。Cr28耐硝酸，用于耐蚀设备。

奥氏体不锈钢有0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo3Ti，耐蚀性强，不宜喷厚层。用于氧化性介质及某些还原性介质耐蚀涂层。

10.复合热喷涂丝材

复合热喷涂丝材是用机械方法将两种或更多种材料复合压制成的喷涂线材。不锈钢、镍铝复合喷涂丝利用镍铝的放热反应使涂层与多种基体（母材）金属结合牢固，而且因复合了多种强化元素，改善了涂层的综合性能，涂层致密，喷涂参数易于控制；铜铝复合喷涂丝的涂层含有氧化物及铝铜化合物等，耐磨性强。

复合热喷涂丝材是目前正在扩大使用的喷涂材料，主要用于油泵转子、轴泵、汽缸衬里和机械导轨表面的喷涂，也可用碳钢和耐蚀钢磨损件的修补。

表6－11列出了常用热喷涂用线材的成分、性能及用途。

表6－11　常用线材牌号、成分及其特性

续表