氧乙炔火焰喷焊工艺简介.pdf

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1、氧乙炔火焰合金粉末喷焊工艺简介1.氧乙炔火焰金属粉末喷焊工艺原理及特点氧乙炔火焰合金粉末喷焊工艺是将合金粉末通过氧乙炔火焰加热至熔化或达到高塑性状态后，喷射并沉积到处理过的工件表面，从而在金属基材表面获得具有耐磨、耐蚀、抗氧化等特殊性能的焊层，其焊层硬度可从HRC25-HRC65自由选择，焊层厚度也可在0.15-3mm内自由控制；焊层与工件基本呈分子间结合（结合强度≧200MPa，通常结合强度为300MPa）的一种热喷涂工艺。喷焊层的形成大致可以分为以下三个过程：1).将待喷金属基材加热到一定温度；2).将喷焊材料喷洒到金属基材表面上；3).加热喷焊材料，使其熔化到基材表面上。氧乙炔火焰喷焊按

2、工艺的不同分为：一步法和二步法。一步法即边喷边熔，此法要求操作者控制工件温度、送粉量、移动速度，做到三者协调，才能保证喷焊层均匀熔透。因此，对工人的经验要求很高；二步法是先喷后熔，它的优点是焊层平整、致密均匀、操作便于机械化控制。根据工件形状及大小特点，在重熔操作时，可采用工件快速移动或慢速移动方法。2.工艺路线的制定以二步法为例：待喷表面处理-预热-喷粉-重熔-焊后保温-精加工-检验2.1待喷表面处理喷焊层与基体的结合强度，除取决于自熔合金粉末性能和喷焊工艺操作之外、还与被喷焊工件表面处理是符合要求有直接关系，对于与喷焊工件的表面疲劳层、渗碳层、氧化层、锈斑、油污等需预先清理。处理方法有两种

3、：1.喷砂：对大工件材料进行表面处理，去除工件表面的锈蚀物、氧化皮等杂污使基体露出自身金属光泽。2.手工：用角向磨光机或电动磨头清理至露出基体金属本身光泽为宜。一般推荐使用喷砂处理，喷砂处理机械化程度高，处理效果好，降低工人劳动轻度，降低污染。为保证焊层与基体有高的结合强度、并保证焊层本身的质量、对工件待喷面1及其影响区内的水分、油污也必须清理干净。可用氧乙炔焰、喷灯等火焰对有油污处进行烘烤。经表面处理的部位，应立即进行喷焊、避免因停留时间过长而是工件表面重新沾污或氧化，影响焊层质量。待喷工件表面经过处理，要求达到：清洁无污染、有一定的粗糙度（12.5-25）、露出金属光泽（无锈蚀、无氧化皮）

4、。2.2预热对喷焊工件进行预热，有两种方法：一种是炉内预热，这种方法效率高，预热均匀，可以将较大工件热透，整体效果优良。另一种是火焰预热，预热时采用中性焰、喷枪与工件距离150-200mm，当工件升温到150℃左右时，枪距可采用100-150mm，这种方法只适用于较小工件，而且无法保证工件完全预热均匀和热透。预热是为了蒸发工件表面的水分并使集体有一定的预膨胀、提高粉末喷敷沉积率、同时有助于焊层重熔时与基体的结合。预热温度取决于工件大小及基体的抗氧化性能、一般较小或基体易氧化的工件采用150-200℃预热。工件预热的要求为保证工件完全热透且工件预热均匀，因此推荐适用炉内预热，对工件进行预热。2.

5、3喷粉预热好的工件、对待喷面应立即喷粉、并以较快的速度移动喷枪或工件，使粉层覆盖整个待喷表面，以防止基体氧化。喷敷第一层粉末时，必须注意控制粉层厚度、一般控制在0.2mm（0.3-0.4）左右为宜，太薄在重熔时会出现“露底”、太厚则可能重熔不透，造成假结合层、同时对边缘或边角处粉层应适当厚一些、以免在重熔时拉开或起翅。2.4重熔重熔将粉层与工件的机械结合变为焊层与工件的冶金结合、并得到一个致密的、具有综合性能的焊层。重熔时，一般采用中性焰或微碳化焰、喷枪与工间距离180-200mm。起始重熔点应从边缘10-25mm处开始、枪的移动距离（或工件移动）要严格控制、以出现“镜面反光”为准。注意：自容

6、合金粉末中B、Si元素含量的变化，对粉末性能有明显影响，实验结果表明在喷焊过程中，对涂层进行多次重熔后，将引起焊层中B、Si、C等2元素烧损，并是焊层硬度明显下降。因此必须避免在喷焊过程中对同一涂层进行多次重熔的操作，以保证焊层厚度的质量和性能。2.5焊后保温工件表面经喷焊操作形成焊层后，应保证焊层自高温重熔冷却到室温的过程中不产生裂纹或脱落。因此针对不同的基体、粉末性能及工件形状尺寸等情况采取合理的焊后保温制度是非常重要的工艺环节。焊后保温方式多种多样，有炉内保温、珍珠盐保温、保温棉保温等工艺，具体保温方式需根据工件的规格以及焊后性能要求来确定。3.喷焊工艺应用实例我们在球阀喷焊的实际应用中

7、，喷焊粉末主要选择目前性价比比较高的上海铸宇材料科技有限公司生产的合金粉末。上海铸宇材料科技有限公司提供的合金粉均采用具有国际先进水平的气雾化工艺生产，成分均匀、氧含量低，球型性好、规格齐全，因此粉末流动性好，堆焊、喷焊送粉流畅稳定，不堵枪、不结珠、不占枪管，粉末质量达到国际先进国内领先水平，赢得了国内外客户的高度赞誉。铸宇牌镍基合金粉末主要包含Ni-B-Si、Ni-Cr-B-Si、Ni-Cr-B