一种船底防污耐蚀合金钎涂层的制备方法
【专利摘要】本发明一种船底防污耐蚀合金钎涂层的制备方法公开了一种海洋工程用船底表面表面钎涂防污耐蚀合金的方法，采用钎涂和热（冷）喷涂相结合方法在船底表面表面熔覆防污耐蚀合金层。其特征在于采用如下步骤：将所述钎料合金粉末和钎剂粉末混合均匀；采用机械处理和化学处理方法清理船底表面；采用粉末火焰喷枪对船底表面进行喷涂，在火焰推力和钎剂作用下熔化的合金钎料在船底钢板表面上形成冶金钎结合底层。然后采用热喷涂或冷喷涂方法将该合金喷到要求厚度。该方法同传统热喷涂相比合金层在船底表面表面形成冶金结合，没有气孔，不需要预热打底，钎涂和喷涂工艺简单，成本低。
【专利说明】
一种船底防污耐蚀合金钎涂层的制备方法
技术领域
[0001]本发明一种船底防污耐蚀合金钎涂层的制备方法，涉及一种海洋船舶工程用钢表面改性处理的方法，属于材料工程技术领域，是一种耐海水腐蚀、抑制海洋生物附着和生长的钢材表面钎涂合金及钎涂方法。
【背景技术】
[0002]船舶及海洋工程船底表面在海水中除受到强烈电化学腐蚀外还受到海洋生物污损。对于油轮、货轮和军舰来说。海洋生物污损不但破坏船体表面防护层而且增加船体重量和阻力，降低航速，过度消耗油料。为了提高海洋环境下钢材表面耐腐蚀性能和防污损性能目前海洋工程用钢表面防污、防腐方法主要有:防污涂料涂装保护、铝合金喷涂加涂装保护、超声速火焰喷涂过渡层和涂绝缘层加冷喷涂紫铜；
防腐、防污涂料一般添加有毒物质，涂料不但期效短而且容易扩散到海洋里造成环境污染，目前国家已经禁止使用;采用热喷涂铝合金涂层加涂装保护方法形成的涂层与母体主要为机械结合，结合力低，气孔率难以控制，在恶劣的海洋环境下也很难达到设计要求。另外铝合金涂层不能驱除和杀死藤壶、贻贝和海藻的海洋污损生物；
CN201110086584专利采用超声速火焰喷涂NiCr过渡层80?10ym后再喷180?250ymm氧化铝、氧化钛绝缘层，最后用冷喷涂800?100lImm紫铜粉末。过渡层和紫铜粉末层之间有一层非金属绝缘层，结合力低，喷涂层不能保证没有气孔。超声速火焰喷涂还有效率低、成本高的缺点。紫铜虽然有防污耐蚀效果，但是强度低，耐磨性差，单独使用不如铜合金。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明一种船底防污耐蚀合金钎涂层的制备方法提供了一种海洋工程用船底表面表面钎涂防污耐蚀合金的方法，采用钎涂和热(冷)喷涂相结合方法在船底表面表面熔覆防污耐蚀合金层。该方法同传统热喷涂相比合金层在船底表面形成冶金结合，没有气孔，不需要预热打底，钎涂工艺简单，成本低。
[0004]本发明一种船底防污耐蚀合金钎涂层的制备方法，其特征在于采用如下步骤:
1)将钎料合金粉末和钎剂粉末混合均匀；
2)采用机械处理和化学处理方法清理船底表面；
3)采用粉末火焰喷枪对船底表面进行喷涂，依靠焰流推力将加热熔化的粉末喷射到预处理的基体表面，在钎剂作用下钎料在船底表面上形成熔化层，利用焰流推力摊平熔层表面，形成底层，层厚度0.1?0.3mm ；
4)底层钎涂完成后，采用粉末火焰喷枪在底层上进行喷涂，涂层厚度1.0-1.5mm。
[0005]本发明另外的钎涂方法，其特征在于采用如下步骤
1)采用机械处理和化学处理方法清理船底表面表面；
2)采用粉末火焰喷枪钎涂底层，底层厚度0.1-0.3mm；
3)采用粉末电弧喷枪对过渡层表面上进行喷涂。喷涂层厚度1.0?1.5mm; 本发明更加优化的钎涂方案，其特征在于采用如下步骤
1)采用机械处理和化学处理方法清理船底表面表面；
2)采用粉末火焰喷枪在船底表面表面喷涂底层，底层厚度0.1?0.3mm;
3)采用冷喷涂方法在底层上进行喷涂。喷涂层厚度1.0?1.5mm。
[0006]所述的防污耐蚀钎涂合金粉为青铜基合金材料，其化学成分重量百分比为:Znl?5，Α10.1 ?3.0，S n7?10，Cdl?3，Asl?5，Pb0.01?1.0，P2?6，C u 余量。
[0007]所述的防污耐蚀钎涂合金为铜基合金是一种钎料合金。合金中主加元素Cu、Sn属青铜系列，两种合金系列均有较高的耐海水腐蚀性能。Cu、Cd、As、Pb等合金元素生成的氧化物对于海洋生物具有较高的毒性，能驱除和杀死藤壶、贻贝和海藻的海洋污损生物。
[0008]本发明的有益效果在于:
一、本发明船底防污耐蚀合金钎涂层的制备方法不同于常见粉末火焰喷涂，其特征是利用粉末火焰喷涂将合金钎料熔覆到钢的基体组织上形成冶金结合层，属钎焊行为。合金层与基体结合力强，无气孔。
[0009]二、本发明的钎涂合金中含有铜、铅、镉、砷等合金元素，这些元素对耐海水有较高的耐腐蚀性，其氧化物对海洋污损生物具有极强的毒性，能够抑制藤壶、牡蛎、海藻等海洋污损生物附着和生长。这些元素氧化腐蚀十分缓慢不会破坏海洋生态环境。本发明的钎涂方法工艺简单，成本低，质量稳定，可批量生产。
[0010]【具体实施方式】:
本发明一种船底防污耐蚀合金钎涂层的制备方法是这样实现的，下面结合实施例进行进一步说明:
实施例1制备船底防污耐蚀合金钎涂层
1)采用机械方法清除船底海洋污损生物，机械打磨清除船底氧化皮；
2)采用粉末火焰喷枪在船底表面喷涂上述合金粉末，依靠焰流推力将加热熔化的粉末喷射到船底的表面，在钎剂作用下钎料在船底表面上形成熔化层，利用焰流推力摊平熔层表面。将钎料熔覆到基体上，形成合金底层，厚度0.1?0.3mm;
所述粉末为青铜基合金材料，其化学成分重量百分比为:Zn3，A12.1，S n8，Cd2，As4，Pb0.5，P3，C u 余量;
3)采用粉末火焰喷枪在钎涂底层喷涂合金粉末厚度为5mm。
[0011]实施例2制备船底防污耐蚀合金钎涂层
1)采用机械方法清除船底海洋污损生物，机械打磨清除船底氧化皮；
2)采用粉末火焰喷枪在船底表面喷涂上述合金粉末，形成合金底层，厚度0.1?0.3mm;
3)采用粉末电弧喷枪在钎涂底层喷涂合金粉末，厚度为lmm~l.5mm；
所述粉末为为青铜基合金材料，其化学成分重量百分比为:Zn2，，All，S n9，Cd2.5，As4.5，Pb0.2，P4，C u 余量。
[0012]实施例3制备船底防污耐蚀合金钎涂层
1)采用机械方法清除船底海洋污损生物，机械打磨清除船底氧化皮；
2)采用粉末火焰喷枪在船底表面喷涂上述合金粉末，形成合金底层，厚度0.1?0.3mm;
3)采用冷喷涂方法在钎涂底层喷涂合金粉末，厚度为lmm~l.5mm；
所述粉末为为青铜基合金材料，其化学成分重量百分比为:Zn4，A12，S η 8，Cd2，As4，Pb0.5，P3，C u 余量。
[0013]本发明制备的船底防污、耐蚀钎涂合金层方法工艺简单，成本低。底层合金有效的封闭了氯离子对基层钢材的腐蚀。钎涂层具有长效防止海洋生物附着和生长能力。
【主权项】
1.一种船底防污耐蚀合金钎涂层的制备方法，其特征在于采用如下步骤: .1)将钎料合金粉末和钎剂粉末混合均匀； .2 )采用机械处理和化学处理方法清理船底表面； .3)采用粉末火焰喷枪对船底表面进行喷涂，依靠焰流推力将加热熔化的粉末喷射到预处理的基体表面，在钎剂作用下钎料在船底表面上形成熔化层，利用焰流推力摊平熔层表面，形成底层，层厚度0.1?0.3mm ； .4)底层钎涂完成后，采用粉末火焰喷枪在底层上进行喷涂，涂层厚度1.0-1.5mm。2.根据权利要求1所述的一种船底防污耐蚀合金钎涂层的制备方法，本发明另外的钎涂方法，其特征在于采用如下步骤: .1)采用机械处理和化学处理方法清理船底表面表面； . 2)采用粉末火焰喷枪钎涂底层，底层厚度0.1?0.3 mm； . 3)采用粉末电弧喷枪对过渡层表面上进行喷涂;喷涂层厚度1.0?1.5mm。3.根据权利要求1或2所述的一种船底防污耐蚀合金钎涂层的制备方法，本发明更加优化的钎涂方案，其特征在于采用如下步骤 .1)采用机械处理和化学处理方法清理船底表面表面； . 2)采用粉末火焰喷枪在船底表面表面喷涂底层，底层厚度0.1?0.3mm; . 3)采用冷喷涂方法在底层上进行喷涂;喷涂层厚度1.0?1.5mm。4.根据权利要求1-3所述的一种船底防污耐蚀合金钎涂层的制备方法，其特征在于所述的防污耐蚀钎涂合金粉为青铜基合金材料，其化学成分重量百分比为:Znl?5，Al0.1?.3.0, S n7?10，Cdl?3，Asl?5，Pb0.01?1.0，P2?6，C u 余量。
【文档编号】C23C4/02GK106086746SQ201610468666
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月25日
【发明人】葛长路
【申请人】葛长路