专利名称：皮带输送机高耐磨钢滚筒及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种矿山、码头、冶金和煤炭等行业皮带输送机用托辊钢筒及制备方法，属于输送机技术领域。
背景技术：
皮带输送机是重要的物料输送设备，广泛应用于矿山、码头、化工等行业，托辊是皮带输送机的常用易损部件，对皮带输送机的正常运行起着决定性的作用。托辊包括钢滚筒、轴、轴承、密封件。钢滚筒在使用过程中，腐蚀物直接作用于表面，极易造成滚筒表面的锈蚀和磨损，降低了托辊的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是克服传统陶瓷涂层生产成本高的缺点，在托辊钢滚筒的表面采用组合的热喷涂技术，提供一种成本低廉的陶瓷涂层制备技术。本发明的高耐磨陶瓷托辊钢滚筒，其特征在于，在托辊钢滚筒工作面喷涂有金属过渡层，在过渡层上喷涂有陶瓷涂层，见图1，采用电弧喷涂技术制备过渡层，过渡层材料的化学式为NiAl，之后采用火焰喷涂技术制备陶瓷层，陶瓷层材料的化学式为AL2O3 XTiO2, χ为TiO2摩尔百分比，值为1 20，熔点1840°C，密度为3.4 3.6g. cm_3。本发明还包括用本发明的高耐磨陶瓷托辊钢滚筒所制备的托辊。本发明的高耐磨陶瓷托辊钢滚筒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，基体预处理清洁处理后，对选取的托辊钢滚筒基体进行喷砂，使基体表面粗糙度Ra < 0. 8 ；第二步，采用电弧喷涂工艺制过渡层将经第一步处理后的基体安装在喷涂设备的工作台上，在第一组电弧喷涂工艺条件下制得过渡层厚度为80 120 μ m的第一基体；所述第一组电弧喷涂工艺条件为设定喷涂电流150-200A、电压30-40V、喷涂气压0. 55MP、喷涂距离200-250mm，过渡层原料为NiAl丝材；第三步，采用火焰喷涂工艺制备陶瓷层将经第二步制得的第一基体预热到200°C，然后在第二组火焰喷涂工艺条件下制得陶瓷层(图1中陶瓷层)厚度为200 300 μ m的高耐磨陶瓷钢滚筒；所述第二组火焰喷涂工艺条件为氧气压力0. 4-0. 6MPa,乙炔压力0. 1-0. 2MPa, 喷涂距离为80mm，所用材料为AL2O3 xTi02，χ为TW2摩尔百分比，值为1 20。将制得的高耐磨陶瓷钢滚筒进行表面检测，表面无裂纹和气孔，且涂层均勻。采用陶瓷涂层的托辊具有耐磨和防腐蚀的作用，有效地提高了托辊的使用寿命， 并保证了生产的安全性和稳定性。试验结果表明，在托辊工作面，采用喷涂制备的陶瓷涂层在旋转摩擦中表现出特有的减磨自润滑作用，因而显示出优异的耐磨损性能。本发明是在钢滚筒的表面热喷涂一层陶瓷耐磨层，起到减磨，防腐蚀的作用，能够有效的阻止滚筒表面的锈蚀和磨损，延长托辊的使用寿命。
图1是托辊钢滚筒的截面示意图；
具体实施例方式下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明，但本发明并不限于以下实施例。实施例1 第一步，基体前处理清洁处理后，对选取安装在托辊支撑轴上的钢滚筒进行喷砂，使基体表面粗糙度 Ra < 0. 8 ；第二步，制备过渡层取北京工业大学生产的NiAl丝材lKg，将经第一步处理后的基体安装在喷涂设备的工作台上，在第一组电弧工艺条件下制得过渡层第一基体，设定喷涂电流150A、电压 30V、喷涂气压0. 55MP、喷涂距离200mm，沉积过渡层为100 μ m ；第三步，制备陶瓷层取沈阳硅酸盐研究所制备的空心铝钛粉Ig，将经第二步制得的所述第一基体预热到200°C，然后在第二组火焰喷涂工艺条件下制得的第二基体，设定氧气压力0. 4MPa,乙炔压力0. 15MPa，喷涂距离为80mm，沉积陶瓷层为300 μ m。第四步，表面检测将第三步制得的钢滚筒进行表面检测，表面应无裂纹和气孔，且涂层均勻。最终得到的皮带输送机高耐磨钢滚筒见图1，喷涂陶瓷涂层AL2O3 13Ti02托辊价格低廉，使用寿命提高了 3倍以上，因此提高了皮带输送机安全生产的可靠性。
权利要求
1.一种皮带输送机高耐磨钢滚筒，其特征在于，在托辊钢滚筒工作面喷涂有金属过渡层，在过渡层上喷涂有陶瓷涂层，过渡层材料的化学式为NiAl，陶瓷层材料的化学式为 AL2O3 XTiO2, χ为TiO2摩尔百分比，值为1 20。
2.按照权利要求1的一种皮带输送机高耐磨钢滚筒，其特征在于，陶瓷层材料熔点 1840°C，密度为 3. 4 3. 6g. cnT3。
3.一种皮带输送机高耐磨钢滚筒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，基体预处理清洁处理后，对选取的托辊钢滚筒基体进行喷砂，使基体表面粗糙度Ra < 0. 8 ；第二步，采用电弧喷涂工艺制过渡层将经第一步处理后的基体安装在喷涂设备的工作台上，在第一组电弧喷涂工艺条件下制得过渡层厚度为80 120 μ m的第一基体；所述第一组电弧喷涂工艺条件为设定喷涂电流150-200A、电压30-40V、喷涂气压 0. 55MP、喷涂距离200-250mm，过渡层原料为NiAl丝材；第三步，采用火焰喷涂工艺制备陶瓷层将经第二步制得的第一基体预热到200°C，然后在第二组火焰喷涂工艺条件下制得陶瓷层厚度为200 300 μ m的高耐磨陶瓷钢滚筒；所述第二组火焰喷涂工艺条件为氧气压力0. 4-0. 6MPa,乙炔压力0. 1-0. 2MPa，喷涂距离为80謹，所用材料为AL2O3 xTi02，χ为11 摩尔百分比，值为1 20。
全文摘要
本发明公开了皮带输送机高耐磨钢滚筒及制备方法，属于输送机技术领域。在托辊钢滚筒工作面喷涂有金属过渡层，在过渡层上喷涂有陶瓷涂层，采用电弧喷涂技术制备过渡层，过渡层材料的化学式为NiAl，之后采用火焰喷涂技术制备陶瓷层，陶瓷层材料的化学式为AL2O3～xTiO2，x为TiO2摩尔百分比，值为1～20。本发明是在钢滚筒的表面热喷涂一层陶瓷耐磨层，起到减磨，防腐蚀的作用，能够有效的阻止滚筒表面的锈蚀和磨损，延长托辊的使用寿命。
文档编号C23C4/04GK102433527SQ20111042528
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者刘敏, 李孟晓, 毛磊, 王毅, 王金华, 索红莉 申请人:北京工业大学