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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：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,強度低,對溫度變化敏感,焊補時又多為局部受熱溫差較大,冷卻速度快,給鑄鐵焊補帶來困難,鑄鐵的可焊性較差,在焊補時易出現(xiàn)以下問題:⑵焊補部位易出現(xiàn)白口組織,白口組織硬而脆,焊后很難進行機械加工,而且易引起裂紋;⑶易產(chǎn)生裂紋,在焊補時由于不均勻加熱和冷卻速度快,易產(chǎn)生熱應(yīng)力裂紋;另外鑄鐵中含硫、磷等雜質(zhì)較多也易在焊補處產(chǎn)
2、生裂紋;⑷氣孔與夾渣,正因為鑄鐵中含碳量高,含雜質(zhì)較多,在焊補過程中又因冷卻速度快,氣體和一些氧化物來不及析出和上浮,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問題;⑸噴焊時使用合金粉末的熔點低于基體熔點,在重熔時,鑄鐵基體不熔化,沒有噴焊層的稀釋問題,也不存在半熔化區(qū),所以正確地噴焊不會使焊補區(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采用一步法噴焊對基體的熱輸入量少,基體受熱影響小,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,對尺寸精度較高的零件做局部
3、噴焊修補有獨到之處.同時,采用氧-乙炔焰加熱,相對于電焊冷卻緩慢對防止裂紋和變形也有利;⑺合金粉末中含有強烈的脫氧元素硼和硅,不僅保護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,鐵基合金粉末熔點高,脆性大,對基體影響也大,效果較差.⑼噴焊時工件預(yù)熱的主要目的是去除工件表面濕氣,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)合強度,保證噴焊層質(zhì)量,一般鋼材取250～300℃,奧氏體不銹
4、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,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低于合金熔點的材料,如鋁及其合金、鎂及其合金,黃銅、青銅;⑵工件是細長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
5、＞18％的馬氏體高鉻鋼。二、典型表面的噴涂特點零件的幾何形狀對于噴涂(焊)效果有一定影響,如外圓表面噴涂,當(dāng)涂層冷卻時,有收縮抱緊的趨勢;內(nèi)圓表面涂層冷卻則有脫離工件的趨勢,簡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,正確運用噴涂(焊)工藝,對保證噴涂質(zhì)量很有實際意義.1、軸類表面的噴涂工藝要點：⑴噴前表面準備要嚴格把關(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嚴格掌握噴涂規(guī)范,控制工件的溫升不能超過250℃,當(dāng)涂層較厚,工件較小,連續(xù)噴涂溫升可能超過250℃,應(yīng)采用斷續(xù)噴
6、涂的方法降溫,但停留時間不能過長,否則涂層會被污染造成層間結(jié)合不良;⑶修磨好過度角及邊棱,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：⑴注意修好邊緣、棱角;⑵預(yù)熱要求均勻,大件可采用兩端預(yù)熱;⑶噴涂時要從四周邊緣噴粉,然后引向平面,多次噴粉時,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：⑴噴涂時應(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
7、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噴涂時邊緣如出現(xiàn)毛刺、翹邊,應(yīng)及時去掉再噴.4、局部嚴重損傷零件的噴涂工藝要點：⑴將局部損壞處打磨干凈,先噴補或用其它方法修補,然后再噴涂全部平面;⑵對于較深、較寬的局部缺陷可視情況,也可先用電焊補平,再全面噴涂;⑶對具有裂紋的局部缺陷先要找到裂紋的起、止端點,并在該處打好止裂孔,開坡口,將裂痕全部清理干凈再噴補或焊補平缺陷部位,最后再噴涂待噴表面.5、大型
