金属粉末火焰喷涂(焊)工艺通则(二）

HEATS

　　⑹无需特殊处理就可喷焊的金属材料：

! e- A# x% a' s

　　①含碳量≤0.25%的碳素结构钢。②Mh、Mo、V、Cr、Ni总含量＜3%的合金结构钢。③18-8不锈钢、镍不锈钢、灰铸钢、可锻铸铁、球墨铸铁、低碳纯铁、紫铜。

　　⑺需预热250-375℃喷焊后需缓冷的金属材料：

w1 x" W* c4 O3 o }0 Q 0 ]1 F- h9 J1 s- @3 \( ^, R6 s) S0 t" @

　　①含碳量＞0.4%的碳素结构钢；②Mn.Mo.V.Ni的总含量＞3%的合金结构钢；③含铬量≤2%的合金结构钢；

$ g2 n- C9 m S J! C4 Y$ u/ A }

　　⑻喷焊后需等温退火处理的金属材料：

9 C& \0 S* Y0 `5 O7 f2 I 1 Q) K! [& p* `. t

　　①含铬量≥13%的马氏体不锈钢；②含碳量≥0.4%的镍钼合金结构钢。

% x% p( C/ A }

　　5、在确定采用喷焊工艺后，再根据下列情况选用一步法或二步法喷焊工艺：

6 d' P. y3 `, p0 Y! f, e/ [. P5 v

　　⑴工件需局部修补，且喷焊处不允许热输入量很大，如各类机床导轨局部伤痕的修补，宜用一步法喷焊工艺；⑵工件表面复杂或无规则，如链轮、齿轮齿面、螺旋给料器等，宜用一步法喷焊工艺；⑶大型工件整体加热有困难，如机车、矿车轮子等，宜用一步法喷焊工艺；⑷可在机床旋转的一般轴类零件宜用二步法喷焊工艺；⑸所得涂层的硬度应尽量接近原设计的表面硬度，例如原设计采用淬火或化学处理工艺，使表面硬度达HRC≥55左右的，则应选用所谓“硬面涂层”粉末，如Ni15、Ni60、Fe65或Wc复合粉；⑹强烈磨损的非配合面，如泥沙泵的叶轮、壳体、装岩机铲齿，螺旋给料器的螺旋面等，应选用高硬度如Ni15、Ni60、Fe65或Wc复合粉；⑺需要加工，但又无法上车床、磨床，只能靠手工用锉刀等工具进行加工的工件，如机床导轨面局部伤痕的修补，只能采用低硬度喷焊粉如SH·F103、Ni15等；⑻喷焊工艺与电弧堆焊的区别：喷焊层与基体之间的结合是溶解扩散冶金结合，而堆焊则是熔化冶金结合，在喷焊过程中基体是不熔化的，只是喷焊层与基体之间产生溶解作用，在两者之间存在一个扩散互溶区。由于基体不溶物因而喷焊层就不会被基体材料所冲淡，因此稀释率极低，能保证喷焊层的良好性能，堆焊基体熔化，堆焊层稀释率高，需要堆焊很厚才有可能保证焊层的性能，而且零件轮廓棱角难以保证，常见咬边，棱角塌陷，而喷焊则不会出现此类缺陷。

　　6、铸铁零件喷焊特点：

. ^5 g% ~, d5 z/ _) W* |, r1 n 4 H* |5 n( a8 g8 Y' W/ F

　　⑴铸铁是含碳量大于2%的铁碳合金，在工业中常用的铸铁，含碳量为2.5～4%，含硅量为1~3%，以及含有少量的锰、硫、磷等，其中用量最多的是灰口铸铁，由于铸铁含量高，强度低，对温度变化敏感，焊补时又多为局部受热，温差较大，冷却速度快，给铸铁焊补带来困难，铸铁的可焊性较差，在焊补时易出现以下问题：⑵焊补部位易出现白口组织，白口组织硬而脆，焊后很难进行机械加工，而且易引起裂纹；⑶易产生裂纹，在焊补时由于不均匀加热和冷却速度快，易产生热应力裂纹；另外铸铁中含硫、磷等杂质较多也易在焊补处产生裂纹；⑷气孔与夹渣，正因为铸铁中含碳量高，含杂质较多，在焊补过程中又因冷却速度快，气体和一些氧化物来不及析出和上浮，便在焊缝区形成气孔或夹渣，采用氧-乙炔焰合金粉末一步法喷焊，能较满意地解决上述几个问题；⑸喷焊时使用合金粉末的熔点低于基体熔点，在重熔时，铸铁基体不熔化，没有喷焊层的稀释问题，也不存在半熔化区，所以正确地喷焊不会使焊补区产生白口组织，便于加工，而且由于基体不熔化，自然就控制了基体中所含硫、磷等杂质熔入喷焊层，有利于防止裂纹的产生；⑹采用一步法喷焊对基体的热输入量少，基体受热影响小，有利于减少热应力，从而有效地控制热应力裂纹；热输入量少，对尺寸精度较高的零件做局部喷焊修补有独到之处。同时，采用氧-乙炔焰加热，相对于电焊冷却缓慢，对防止裂纹和变形也有利；⑺合金粉末中含有强烈的脱氧元素硼和硅，不仅保护了粉末中其它元素免于氧化烧损，而且基体表面的氧化物也可被硼、硅元素还原，防止了气孔和夹渣；⑻喷焊层组织致密平整，成型好，无咬边现象，只需少量加工即可使用，材料省，效率高；喷焊铸铁零件常用的有SH·F103、镍基合金粉末Ni15等，铁基合金粉末熔点高，脆性大，对基体影响也大，效果较差。⑼喷焊时工件预热的主要目的是去除工件表面湿气，并产生一定的热膨胀减少温差，从而减少热应力有利于提高涂层结合强度，保证喷焊层质量，一般钢材取250-300℃，奥氏体不锈钢取450-500℃，镍-铬不锈钢取350 - 400℃，低合金钢、铸铁取250-300℃，一般小工件和易氧化的钢材预热温度要低些；喷焊层厚度根据工件喷涂后热胀冷缩特性，重熔后的收缩量大约25-30%，因此在确定喷涂层厚度时，除考虑加工余量和工件喷前的直径车小量外，必须将收缩量考虑在内，喷层的厚度计算，重熔前的涂层厚度=(喷焊层厚度+加工余量)÷(1-0.3)；

: }& k" `6 h' B+ b% X# L" ^ 6 @' o- m) y1 o/ m% S 0 \- k( V2 `, q, Q H: M# x4 {