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氧-乙炔火焰粉末噴焊的特點(diǎn)與基材適應(yīng)性

2019/5/31 10:53:28    作者:鴻罡

氧-乙炔火焰粉末噴焊具有下列特點(diǎn):

(1)工藝特點(diǎn)

火焰粉末噴不同于火焰粉末噴涂,具有以下工藝特點(diǎn):

1)對工件加熱步驟及溫度要嚴(yán)格控制

無論一步法還是兩步法噴,從噴粉前工件預(yù)熱到噴的全過程,都涉及到對工件的直接加熱,工件升溫過程應(yīng)和操作步驟相配合,并對溫度控制要嚴(yán)格。

2)工藝參數(shù)要隨操作步驟調(diào)整

從噴粉到重熔的各操作步驟,火焰性質(zhì)要略加調(diào)整,操作參數(shù)隨各步驟而變化,不像噴涂那樣保持不變。

3)對熔池觀察及溫度控制要準(zhǔn)確

涂層在重熔過程中會出現(xiàn)“鏡面反光”,對這種現(xiàn)象的判斷及控制相應(yīng)的加熱溫度是保證重熔質(zhì)量的關(guān)鍵,噴涂過程中不存在這種問題。

(2)結(jié)合機(jī)理特點(diǎn)

火焰粉末噴層與工件之間的結(jié)合屬擴(kuò)散結(jié)合或微冶金結(jié)合。噴層與工件的結(jié)合機(jī)理和噴涂層與工件的結(jié)合機(jī)理有較大差別,除了噴涂材料是自粘結(jié)型(如鎳包鋁復(fù)合粉末)外,大部分噴涂層與工件是以機(jī)械結(jié)合為主,因此,噴層與工件的結(jié)合強(qiáng)度高于噴涂層。

(3)噴層的特點(diǎn)

既能像噴涂那樣,表面光滑平整,其厚度可在0.2~3 mm之間自由控制;又能與堆焊類似,使噴層無氣孔、無氧化物,而且互溶區(qū)窄(約0.05 mm),沖淡率極低,保證了噴層的性能。因此,火焰粉末噴介于金屬粉末噴涂和堆焊之間。

其弱點(diǎn)是噴時工件加熱溫度較高,工件熱影響區(qū)較大,會導(dǎo)致工件變形和金相組織發(fā)生變化。此外,要求工件材料的熔點(diǎn)必須高于自熔性合金粉末的熔點(diǎn),這些弱點(diǎn)使噴工藝的應(yīng)用受到了一定的限制。

基材對噴焊的適應(yīng)性:

低碳鋼、含碳量小于0.4%的中碳鋼,含Mn、Mo、V的總量小于3.0%的結(jié)構(gòu)鋼,Cr-Ni不銹鋼,灰鑄鐵,可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵,低碳純鐵等金屬基材可以噴焊各類自熔性合金。

下列材料不適于噴熔:

(1)熔點(diǎn)低于噴合金的材料,如黃銅、青銅、錫、鉛等。

(2)對氧親和力高于B、Si的材料,如鋁、鎂、鈦及其它們的合金等,但Al、Mg、Ti總含量小于0.5%的鋼種仍可噴。

(3)含S高的易切削鋼,在重熔時,S與噴熔層合金中的Ni生成脆性硫化鎳,影響噴層的結(jié)合。

(4)脆硬性高的材料,這種材料在受熱過程中,易產(chǎn)生較大的組織應(yīng)力,或在冷卻過程中產(chǎn)生相變膨脹,致使基體炸裂或噴熔層龜裂,這類材料有Ni-Cr-Mo合金,含鉻大于13%的馬氏體不銹鋼等。

(5)對于表面滲碳或滲氮的材料,要除去滲層,否則和噴合金中的B生成碳化硼和氮化硼,從而導(dǎo)致裂紋或剝落

對于一些鋼種,經(jīng)一定預(yù)熱后才能噴,各種金屬材料對噴的適應(yīng)性列于下表。

各種金屬材料對應(yīng)的預(yù)熱溫度

預(yù)熱250~300℃即可噴焊的材料

需預(yù)熱250~350℃及噴后需緩冷的材料

后需進(jìn)行等溫退火的材料

不適于噴的材料

1. 含碳量小于0.25%的低碳鋼;

2. Mn、Mo、V、Ni總含量小于3.0%的結(jié)構(gòu)鋼;

3. 18-8型不銹鋼;

4. 灰鑄鐵,可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵,低碳純鐵。

1. 含碳量0.25-0.4%的中碳鋼;

2. Mn、Mo、V、Ni總含量大于3.0%的結(jié)構(gòu)鋼;

3. 含Cr≥2%的結(jié)構(gòu)鋼。

1. 含Cr≥13%的馬氏體不銹鋼;

2. 含碳量≥0.4%的Cr、Mo結(jié)構(gòu)鋼。

1. 鋁、鎂、鈦及其合金;

2. 黃銅、青銅、錫、鉛等;

3. 脆性高的Ni-Cr-Mo合金;

4. 含鉻大于18%的馬氏體不銹鋼。


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