钢铁张力辊超音速喷涂碳化钨工艺是通过超音速气流将碳化钨粉末加速至超音速状态，使其以高动能撞击辊面并熔融沉积，形成与基体结合紧密、结构致密的涂层，以提升张力辊的耐磨性和耐腐蚀性，延长设备寿命并降低维护成本。
一、工艺背景与问题
张力辊的作用：在钢铁带材连续生产线中，张力辊是调节带钢张力的核心部件，通过摩擦力实现张力差控制，直接影响带钢成型质量与生产稳定性。
磨损与腐蚀问题：机械磨损：带钢包绕时的持续摩擦导致辊面材料流失，尤其在接触应力集中区域磨损速率更快。
腐蚀磨损：生产环境中的酸雾、水汽等与辊面材料发生化学反应，加速金属氧化与溶蚀，形成腐蚀磨损。
传统工艺的局限性：硬铬镀层虽能提升表面硬度，但与基体结合力弱，易剥落，且表面粗糙度衰减快，需频繁重新镀覆，维护成本高。
二、超音速喷涂碳化钨工艺原理
喷涂原理：利用超音速气流（速度可达300-500m/s，甚至更高）将碳化钨粉末加速至超音速状态。
高动能粉末撞击辊面后熔融沉积，形成与基体结合紧密、结构致密的涂层。
涂层特性：高硬度：碳化钨涂层硬度可达HV1300±100，耐磨性媲美金刚石。
耐腐蚀性：通过调整钴（Co）粘结相比例（6%-20%），兼顾韧性与耐蚀性。
致密结构：涂层孔隙率低，可阻隔腐蚀性介质与基体直接接触，延缓腐蚀磨损进程。
三、工艺优势
耐磨性显著提升：工业测试表明，经超音速喷涂碳化钨处理的张力辊，表面粗糙度在36个月后仅从初始的6μm降至3μm，远优于硬铬镀层的衰减速度（8个月后从6μm降至2μm）。
涂层耐磨性能大幅度超过等离子喷涂涂层，可长期抵抗带钢摩擦带来的机械损耗。
耐腐蚀性增强：
致密涂层结构有效阻隔酸雾、水汽等腐蚀性介质，减少金属氧化与溶蚀。
结合强度高：
涂层与基体结合紧密，不易剥落，减少因镀层脱落导致的停机维修频率。
长期稳定性：
涂层表面粗糙度衰减慢，能更长时间保持良好的表面状态，减少因磨损导致的性能下降。
四、应用案例
某冶金公司张力辊修复：张力辊尺寸：φ610*1460mm。
喷涂材料：碳化钨涂层，厚度0.10-0.12mm。
涂层性能：硬度≥HV1300±100，结合良好，无砂眼、气孔、涂层剥离等现象。
应用效果：表面不易变形，涂层厚度可调控，硬度高、化学性能稳定、摩擦系数低，提高了张力辊表面的防腐、耐磨性能，减少了因腐蚀、磨损造成的维修费用。
冷轧机组胶辊耐磨喷涂修复：问题：张力辊在启动和急停时会造成瞬间摩擦力增大，导致带钢与胶辊间产生相对滑动，加剧胶辊磨损。
解决方案：利用超音速喷涂技术对张力辊表面进行耐磨喷涂修复。
应用效果：提高了胶辊的寿命，改善了冷轧板的表面质量，取得显著的经济效益。
五、工艺流程
表面预处理：净化处理：除去工件表面的氧化皮、油渍、油漆等污垢。
粗化处理：增加涂层与基材间的接触面，提高结合强度。常用方法为喷砂处理，推荐砂粒粒度约为16-60号砂，喷砂压力为0.5-0.7Mpa（薄工件为0.3-0.4Mpa）。
预热：
消除工件表面的水分和湿气，提高喷涂粒子与工件接触时的界面温度，减少因热膨胀差异造成的应力导致的涂层开裂。预热温度一般控制在60-120℃之间。
喷涂：
采用超音速火焰喷涂（HVOF）设备，将碳化钨粉末加速至超音速状态后喷向辊面，形成致密涂层。
涂层后处理：