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1、金屬粉末火焰噴涂（焊）工藝通則黎明(陜西中科表面工程有限公司漢中市723000)6、鑄鐵零件噴焊特點(diǎn)：⑴鑄鐵是含碳量大于2%的鐵碳合金,在工業(yè)中常用的鑄鐵,含碳量為2.5～4%,含硅量為1~3%,以及含有少量的錳、硫、磷等,其中用量最多的是灰口鑄鐵,由于鑄鐵含量高,強(qiáng)度低,對(duì)溫度變化敏感,焊補(bǔ)時(shí)又多為局部受熱溫差較大,冷卻速度快,給鑄鐵焊補(bǔ)帶來(lái)困難,鑄鐵的可焊性較差,在焊補(bǔ)時(shí)易出現(xiàn)以下問(wèn)題:⑵焊補(bǔ)部位易出現(xiàn)白口組織,白口組織硬而脆,焊后很難進(jìn)行機(jī)械加工,而且易引起裂紋;⑶易產(chǎn)生裂紋,在焊補(bǔ)時(shí)由于不均勻加熱和冷卻速度快,易產(chǎn)生熱應(yīng)力裂
2、紋;另外鑄鐵中含硫、磷等雜質(zhì)較多也易在焊補(bǔ)處產(chǎn)生裂紋;⑷氣孔與夾渣,正因?yàn)殍T鐵中含碳量高,含雜質(zhì)較多,在焊補(bǔ)過(guò)程中又因冷卻速度快,氣體和一些氧化物來(lái)不及析出和上浮,便在焊縫區(qū)形成氣孔或夾渣,采用氧-乙炔焰合金粉末一步法噴焊,能較滿意地解決上述幾個(gè)問(wèn)題;⑸噴焊時(shí)使用合金粉末的熔點(diǎn)低于基體熔點(diǎn),在重熔時(shí),鑄鐵基體不熔化,沒(méi)有噴焊層的稀釋問(wèn)題,也不存在半熔化區(qū),所以正確地噴焊不會(huì)使焊補(bǔ)區(qū)產(chǎn)生白口組織,便于加工,而且由于基體不熔化,自然就控制了基體中所含硫、磷等雜質(zhì)熔入噴焊層,有利于防止裂紋的產(chǎn)生;⑹采用一步法噴焊對(duì)基體的熱輸入量少,基體受
3、熱影響小,有利于減少熱應(yīng)力,從而有效地控制熱應(yīng)力裂紋;熱輸入量少,對(duì)尺寸精度較高的零件做局部噴焊修補(bǔ)有獨(dú)到之處.同時(shí),采用氧-乙炔焰加熱,相對(duì)于電焊冷卻緩慢對(duì)防止裂紋和變形也有利;⑺合金粉末中含有強(qiáng)烈的脫氧元素硼和硅,不僅保護(hù)了粉末中其它元素免于氧化燒損,而且基體表面的氧化物也可被硼、硅元素還原,防止了氣孔和夾渣;⑻噴焊層組織致密平整,成型好,無(wú)咬邊現(xiàn)象,只需少量加工即可使用,材料省,效率高;噴焊鑄鐵零件常用的有SH·F103、鎳基合金粉末Ni15等,鐵基合金粉末熔點(diǎn)高,脆性大,對(duì)基體影響也大,效果較差.⑼噴焊時(shí)工件預(yù)熱的主要目的是
4、去除工件表面濕氣,并產(chǎn)生一定的熱膨脹減少溫差,從而減少熱應(yīng)力有利于提高涂層結(jié)合強(qiáng)度,保證噴焊層質(zhì)量,一般鋼材取250～300℃,奧氏體不銹鋼取450～500℃,鎳-鉻不銹鋼取350～400℃,低合金鋼、鑄鐵取250～300℃,一般小工件和易氧化的鋼材預(yù)熱溫度要低些;噴焊層厚度根據(jù)工件噴涂后熱脹冷縮特性,重熔后的收縮量大約25～30%,因此在確定噴涂層厚度時(shí),除考慮加工余量和工件噴前的直徑車小量外,必須將收縮量考慮在內(nèi),噴層的厚度計(jì)算,重熔前的涂層厚度=(噴焊層厚度+加工余量)÷(1-0.3);7、下列情況不能采用噴焊工藝：⑴低于合金
5、熔點(diǎn)的材料,如鋁及其合金、鎂及其合金,黃銅、青銅;⑵工件是細(xì)長(zhǎng)的軸類或是很薄的板材而又不允許變形的；⑶工件原設(shè)計(jì)要求很高，金相組織不允許有任何改變的;⑷可硬性高的鎳鉻鉬合金鋼；⑸含鉻量＞18％的馬氏體高鉻鋼。二、典型表面的噴涂特點(diǎn)零件的幾何形狀對(duì)于噴涂(焊)效果有一定影響,如外圓表面噴涂,當(dāng)涂層冷卻時(shí),有收縮抱緊的趨勢(shì);內(nèi)圓表面涂層冷卻則有脫離工件的趨勢(shì),簡(jiǎn)單的表面噴涂粉末容易沉積;復(fù)雜表面某些曲折部位噴涂粉末則難于沉積.因此研究和挖掘各種類型零件表面的噴涂(焊)特點(diǎn),正確運(yùn)用噴涂(焊)工藝,對(duì)保證噴涂質(zhì)量很有實(shí)際意義.1、軸類表面
6、的噴涂工藝要點(diǎn)：⑴噴前表面準(zhǔn)備要嚴(yán)格把關(guān)凈化處理、粗化處理要按工藝要求去做,處理好的表面避免與潮氣接觸或用手觸摸;⑵嚴(yán)格掌握噴涂規(guī)范,控制工件的溫升不能超過(guò)250℃,當(dāng)涂層較厚,工件較小,連續(xù)噴涂溫升可能超過(guò)250℃,應(yīng)采用斷續(xù)噴涂的方法降溫,但停留時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng),否則涂層會(huì)被污染造成層間結(jié)合不良;⑶修磨好過(guò)度角及邊棱,帶孔或鍵槽的軸頸,應(yīng)將孔堵好及鍵槽的邊緣打磨成圓角,注意噴好的邊緣.⑷外圓表面基體預(yù)熱溫度應(yīng)取下限,噴涂過(guò)程中應(yīng)控制基體溫度,從而減少基體的收縮力.2、平面噴涂工藝要點(diǎn)：⑴注意修好邊緣、棱角;⑵預(yù)熱要求均勻,大件可采用
7、兩端預(yù)熱;⑶噴涂時(shí)要從四周邊緣噴粉,然后引向平面,多次噴粉時(shí),后一次應(yīng)和前一次施噴方向相互垂直;⑷為防止涂層邊緣翹起,施噴前可在工件邊緣開(kāi)槽,并經(jīng)噴砂粗化可減少應(yīng)力.3、止口表面噴涂工藝要點(diǎn)：⑴噴涂時(shí)應(yīng)先噴止口圓柱部分,后噴平面部分;⑵噴槍的噴粉方向順工件圓周方向成45度角噴射為好,這樣可能使粉末沉積率低,但卻能噴出清晰的棱角噴涂操作時(shí)注意不能將噴槍垂直于止口拐角處施噴,這樣將造成拐角處涂層組織疏松或夾灰;⑶噴涂時(shí)邊緣如出現(xiàn)毛刺、翹邊,應(yīng)及時(shí)去掉再噴.4、局部嚴(yán)重?fù)p傷零件的噴涂工藝要點(diǎn)：⑴將局部損壞處打磨干凈,先噴補(bǔ)或用其它方法修補(bǔ)
8、,然后再噴涂全部平面;⑵對(duì)于較深、較寬的局部缺陷可視情況,也可先用電焊補(bǔ)平,再全面噴涂;⑶對(duì)具有裂紋的局部缺陷先要找到裂紋的起、止端點(diǎn),并在該處打好止裂孔,開(kāi)坡口,將裂痕全部清理干凈再噴補(bǔ)或焊補(bǔ)平缺陷部位,最后再噴涂待噴表面.5、大型
