一种钢材耐磨防腐保护层及其喷涂工艺.pdf

摘要
申请专利号：	CN99101569.X	申请日：	1999.01.23
公开号：	CN1262340A	公开日：	2000.08.09
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回\|\|\|公开
IPC分类号：	C23C4/06; C23C4/02	主分类号：	C23C4/06; C23C4/02
申请人：	李行恭;
发明人：	李行恭
地址：	467000河南省平顶山市平煤集团技术中心专利部
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内容摘要

本发明公开了一种钢材耐磨防腐保护层及其喷涂工艺,特别是一种用于箕斗、矿车、溜槽等表面耐磨防腐的保护层及其喷涂工艺,该耐磨防腐保护层为不锈钢覆盖层,它是先对钢材表面进行喷砂预处理后,采用线材火焰喷涂工艺或金属粉末火焰喷涂工艺将不锈钢喷涂在钢材表面的,不锈钢保护层可使箕斗和矿车的磨损和锈蚀速度大大降低,延长其使用寿命一倍以上,并很好地解决了箕斗和矿车的粘煤积底现象。

权利要求书

1、一种钢材耐磨防腐保护层，其特征在于：该保护层为涂附于
钢材表面的不锈钢覆盖层。
2、根据权利要求1所述的钢材耐磨防腐保护层，其特征在于：
不锈钢盖层上涂附有一层环氧树酯涂层。
3、一种喷涂权利要求1所述钢材耐磨防腐保护层的工艺，首先
对钢材表面进行喷砂预处理，喷砂方式采用压力式喷砂或射吸式喷
砂，喷砂磨料可以采用河砂、石英砂、棕刚玉砂或铸造钢砂，其特征
在于：然后采用线材火焰喷涂工艺或金属粉末火焰喷涂工艺对预处理
过的钢材表面喷涂不锈钢覆盖层，喷涂距离在50-200mm之间，喷
射角度在任何情况下不能小于45°，不锈钢丝的送丝速度为每分钟80
-200cm，不锈钢覆盖层喷涂厚度为30-350μm。
4、根据权利要求3所述的钢材耐磨防腐保护层的喷涂工艺，其特
征在于：最后在不锈钢覆盖层表面再涂附一层环氧树酯。
5、根据权利要求3所述的钢材耐磨防腐保护层的喷涂工艺，其特
征在于：线材火焰喷涂工艺中的喷涂距离在100-170mm之间，喷射
角度不能小于75°，不锈钢的送丝速度为每分钟100-150cm，不锈
钢覆盖层的厚度为50-260μm。

说明书

一种钢材耐磨防腐保护层及其喷涂工艺

本发明涉及一种钢材耐磨防腐保护层及其喷涂工艺，特别是一种
金属保护层及其喷涂工艺。

箕斗和矿车是煤矿生产中必不可少的设备和运输工具，但在使用
中发现，由于磨损和锈蚀，箕斗和矿车的使用寿命大为缩短，箕斗平
均为5年，矿车平均为4年，这样就大大增加了这些设备的更新维修费
用，另一个问题是粘煤积底现象，对于箕斗来说，大量煤粉结成块状
粘附在箱体内侧，使箕斗有效提升量减少，能耗增加，同时延长卸煤
时间，而矿车在使用2-3年后，有的由于车箱锈蚀严重已出现大洞，
更多的则是出现积底现象，积底的煤层厚度达200-400毫米，经检
索和调查，目前有关钢材防腐的技术主要以下几种：(1)表面镀锌，
该技术以其工艺成熟简单，成本低被广泛应用于一般钢材的防腐，
前联邦德国将此技术用于运输矿车的防腐，并制定有国家标准，其耐
磨性能差，并且不能解决粘煤积底问题；(2)表面镀铜、铝。研究和
实践表明这种材料作为覆盖层防腐效果较好，但耐磨能力差，也不能
解决粘煤积底间题；(3)经检索中国专利文献，找到若干篇有关钢材
防腐的专利文献，其中两篇较具有代表性。一篇是由北京柯力动力化
学防腐技术有限公司申请的名称为“金属表面防腐剂的制备方法”的
发明专利，该专利的专利号为“9310887”，它公开了一种由醇酸树酯
清漆30-40％(重量百分比)、铝粉0.5--1.5％、甲苯28--30％、乙
酸乙酯20--30％、异丁醇10％混合配制而成的防锈剂，经我们分析
研究此种防锈剂是以有机漆膜屏蔽防锈的，其主要作用在于防锈，抗
磨性能很差，因此不适用于象箕斗和矿车这样经常磨损设备；第二篇
专利文献是由新日本制铁株式会社在中国申请的名称为“具有耐损耗
涂层的钢制品”，其专利号为“85107487”，该发明是对整个或部分钢
制品预处理后在表面上形成聚氨基甲酸酯涂层，该涂层薄而致密，与
钢制品的附着力较强，经分析“聚氨基甲酸脂涂层”也是一种由有机
物组成的防蚀屏蔽层，对于防蚀效果较好，但对于象煤炭在其表面滑
动磨擦这样的强磨损它是承受不了的。

本发明的目的就是要提供一种涂附于箕斗和矿车表面的保护层，
及其喷涂工艺，该保护层除具有很好的防蚀性能外，还具有很好的耐
磨性能，通过它以减缓箕斗和矿车的锈蚀和磨损速度，并防止它们粘
煤积底。

为实现上述目的，本发明采用如下所述的技术方案：涂附于箕斗
和矿车表面的耐磨防腐保护层为不锈钢覆盖层，不锈钢覆盖层是通过
下述工艺喷涂在钢材表面的；首先对钢材表面进行喷砂预处理，喷
砂方式采用压力式喷砂或射吸式喷砂，喷砂磨料可以采用河砂、石英
砂、棕刚玉砂或铸造钢砂，经喷砂预处理后，钢材表面的粗糙度应
为50--120μm，然后采用线材火焰喷涂工艺或金属粉未火焰喷涂工
艺对预处理过的钢材表面喷涂不锈钢覆盖层，喷涂距离在50-200mm
之间，最佳距离在100-170mm之间，喷射角度在任何情况下不能小
于45°，最好不小于75°，不锈钢丝的送丝速度为每分钟80--
200cm，不锈钢覆盖层的喷涂厚度为30-350μm，一般情况下为50-
260μm，最后在温度已降为常温的不锈钢覆盖层表面涂附一层环氧树
酯。

采用上述工艺对箕斗和矿车表面喷涂耐磨防腐保护层后，由于不
锈钢的耐磨性能明显好于一般材料，并且可以起到防锈作用，因此
使箕斗和矿车的磨损和锈蚀速度大大降低，延长其使用寿命一倍以
上，由于不锈钢表面光滑不粘煤，很好地解决了粘煤积底现象。

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

涂附于箕斗和矿车表面的耐磨防腐保护层为不锈钢覆盖层，不锈
钢材料可以选用1Cr13、2Cr13、3Cr13、Cr17、Cr17ti中的任意一
种。

不锈钢覆盖层是通过下述工艺喷涂在钢材表面的：首先对钢材表
面进行喷砂预处理，喷砂方式采用压力式喷砂或射吸式喷砂，喷砂磨
料可以采用河沙、石英砂、棕刚玉砂或铸造钢砂，其中选用30-100
目的石英砂效果较好，经喷砂预处理后，钢材表面的粗糙应度为50-
120μm，然后采用线材火焰喷涂工艺或金属粉末火焰喷涂工艺对预处
理过的钢材表面喷涂不锈钢覆盖层，喷砂和喷涂的间隔时间为2-4小
时，间隔时间过长容易使处理过的钢材表面重新形成氧化层，从而影
响喷涂效果，金属粉末喷涂工艺可以选用QSH-4型喷涂枪进行喷
涂，它可以进行全位置操作并可使用低、中压乙炔，使用操作简便。

本发明首选线材火焰喷涂工艺喷涂不锈钢覆盖层，喷涂工具可以
选用上海焊矩厂生产的SQP-1型喷丝枪，喷涂距离在50-200mm之
间，最佳距离在100-170mm之间，喷射角度在任何情况下都不能小
于45°，最好不小于75°，不锈钢丝的送丝速度为每分钟80-
200cm，最好为每分钟100-150cm，不锈钢覆盖层的喷涂厚度为30-
350μm，一般情况下为50-260μm，最经常的喷涂厚度为80-180μm。

最后待已喷涂了不锈钢覆盖层的钢材温度降到常温后，再在不锈
钢涂层表面涂附一层环氧树酯，环氧树酯可以选用聚氨酯、多异氰酸
酯、氯丁橡胶等。之所以要在不锈涂层表面涂附环氧树酯膜，主要原
因是：钢材表面喷涂过不锈钢覆盖层后，其表面光结度并不高，用手
摸起来发涩，这种情况容易造成煤粉粘结，而涂附了环氧树酯膜后，
其表面光洁度提高，并且当最外面一层环氧树酯被磨去后，留在不锈
钢涂层表面凹坑内的环氧树酯还可使不锈钢涂层表面保护光滑，防止
箕斗和矿车的粘煤积底现象。

此技术不仅适用于箕斗和矿车，也同样适用于矿业开采中易磨损
易锈蚀的其它设备。