氧-乙炔火焰粉末噴焊具有下列特點:
(1)工藝特點
火焰粉末噴焊不同于火焰粉末噴涂,具有以下工藝特點:
1)對工件加熱步驟及溫度要嚴格控制
無論一步法還是兩步法噴焊,從噴粉前工件預(yù)熱到噴焊的全過程,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)合機理特點
火焰粉末噴焊層與工件之間的結(jié)合屬擴散結(jié)合或微冶金結(jié)合。噴焊層與工件的結(jié)合機理和噴涂層與工件的結(jié)合機理有較大差別,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械結(jié)合為主,因此,噴焊層與工件的結(jié)合強度高于噴涂層。
(3)噴焊層的特點
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,使噴焊層無氣孔、無氧化物,而且互溶區(qū)窄(約0.05 mm),沖淡率極低,保證了噴焊層的性能。因此,火焰粉末噴焊介于金屬粉末噴涂和堆焊之間。
其弱點是噴焊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必須高于自熔性合金粉末的熔點,這些弱點使噴焊工藝的應(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)熔點低于噴焊合金的材料,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%的鋼種仍可噴焊。
(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,影響噴焊層的結(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,否則和噴焊合金中的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)熱后才能噴焊,各種金屬材料對噴焊的適應(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℃及噴焊后需緩冷的材料 | 噴焊后需進行等溫退火的材料 | 不適于噴焊的材料 |
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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