喷焊

L/O/G/O喷焊第二节喷焊材料喷焊技术热喷焊的特点热喷焊工艺和热喷涂工艺的区别.五三四喷焊热喷焊原理二一•热喷焊技术是将自熔性合金粉末先喷涂在基材上，在基材不熔化的情况下使其湿润基材表面并熔化到基材上而形成冶金结合，形成所需的致密喷焊层。其形成的冶金结合是由于液态合金与固态基材表面之间的相互熔结和扩散而形成了一层新的表面合金。一、热喷焊原理二、喷焊材料•热喷焊所用的材料主要是自熔性合金粉末•喷涂材料应满足的条件：第一，喷焊材料在液态下应该能够在基材表面铺展开，即能够润湿材料；第二，喷焊材料必须能够与基材相容，即在液相和固相下必须有一定的溶解度；第三，喷焊材料的熔点应低于基材的熔点；第四，热喷焊材料在凝固结晶过程中，应该尽量避免产生热裂纹，或使基材热影响区产生裂纹。二、喷焊材料•常用的喷焊材料：铁基、镍基、钴基、铜基和碳化钨五类铁基粉末镍基粉末价格低廉，熔点比镍基和钴基的高。很好的耐磨性，在弱腐蚀介质中耐腐蚀性良好。其涂层在高温下抗氧化和耐腐蚀性差。多用于常温和400℃以下的抗磨涂层和抗弱腐蚀介质的耐腐蚀涂层。价格适中，其粉末熔点低(1100～1150℃)，自熔成渣性良好，固液相线温度范围宽，对多种坯料机体润湿能力强，涂层韧性好，喷焊工艺性良好。其涂层具有优异的耐腐蚀性、耐磨性和良好的耐热性，是应用最广的一类自熔性合金。它可以用于具有综合性能要求的涂层或在600℃以下代替钴基合金。二、喷焊材料钴基合金含碳化钨的合金粉末铜基粉末由镍基自熔性合金粉末中加入一部分纯钴(镍)，包括碳化钨粉末(铁基、钴基也可以)。通过调节碳化钨与铁、镍和钴基合金粉末的比例，可以获得不同硬度、耐磨性的涂层。采用含碳化钨的自熔性合金粉末喷焊时，其涂层的硬度比单用自熔性合金粉末涂层的硬度高HRC5-HRC10粉末的价格较高，其主要特点是具有优良的耐高温性、红硬性、耐腐蚀、耐磨和抗氧化等性能，最适合700℃左右高温下作抗氧化、耐腐蚀、耐磨损的表面涂层。涂层具有磨擦系数小、易加工、耐腐蚀等特点。二、喷焊材料•利用合金中B、Si元素的作用，获得高质量的喷焊层。•B、Si元素的作用：（1）降低合金熔点，扩大固液两相区（2）脱氧还原作用和造渣（3）利用B、Si固溶强化、弥散强化、生成的金属间化合物及硼碳化合物等，提高合金强度和耐磨性（4）使自熔性合金具有良好的喷焊工艺性能三、喷焊技术喷焊技术等离子喷焊真空熔结激光喷焊火焰喷焊1火焰喷焊先在基体表面喷粉，再对涂层火焰直接加热，使涂层在基体表面重新熔化，基体的表面完全润湿，界面有相互的元素扩散，产生致密、结合牢固的冶金结合。三、喷焊技术三、喷焊技术氧-乙炔火焰喷焊喷焊枪结构三、喷焊技术喷焊工艺（1）预处理：清洁、粗化被处理工件表面；（2）预热、喷粉和重熔：1）一步法：边喷粉边熔化。特点是粉末沉积率高，但涂层厚度不均匀。适用于大工件小面积或小工件表面的喷焊修复。2）二步法：先喷涂，然后用重熔枪将涂层熔化形成喷焊层。（3）后处理：喷焊后的零件要进行检查。喷焊层常见的缺陷有喷焊层剥落、喷焊层裂纹、喷焊层夹渣、喷焊层气孔和喷焊层漏底。对于表面精度要求不高的零件，喷焊后不加工即可使用。对有精度要求的零件，喷焊后需要进行机加工。三、喷焊技术火焰喷焊的特点：（1）一般金属、非金属基体均可喷涂，对基体的形状和尺寸通常也不受限制，小孔目前尚不能喷涂；（2）涂层的多孔性组织有储油润滑和减摩性能；（3）火焰喷涂对基体影响小，基体表面受热温度为200～250℃，整体温度约70℃～80℃，故基体变形小，材料组织不发生变化。三、喷焊技术应用火焰喷焊主要对承受高应力载荷和承受冲击磨损的部件进行强化，提高工件的耐磨性，增加工件使用寿命。三、喷焊技术等离子喷焊技术是采用等离子弧作为热源加热基体，使其表面形成熔池，同时将喷焊粉末材料送入等离子弧中，粉末在弧柱中得到预热，呈熔化或半熔化状态，被焰流喷射至熔池后，充分熔化并排出气体和熔渣，喷枪移开后合金熔池凝固，形成喷焊层。2等离子喷焊等离子喷焊示意图三、喷焊技术1.良好的可控性2.喷焊层质量和工艺稳定性好3.合金粉末制备简单，使用材料范围广4.生产率高等离子喷焊的特点等离子喷焊时序图三、喷焊技术•等离子喷焊的应用：等离子喷焊的产品质量稳定，且易于实现自动化，尤其在修补，如喷嘴环、转子等一些昂贵的零部件时，有着显著的经济性和可靠性。三、喷焊技术3真空熔结：在一定的真空条件下迅速加热金属表面的涂层，使之熔融并润湿基体表面，通过扩散互熔在界面形成一条狭窄的互溶区，然后涂层与互溶区仪器冷凝结晶，实现涂层与基体之间的冶金结合。三、喷焊技术1.熔结涂层不受工件结构、形状和部位的限制；熔结合金层厚度不限；2.熔结涂层的平整度极好；3.涂层粉料在熔结工艺施涂过程中有效利用率为100%。真空熔结的特点：三、喷焊技术航空工业机械工业化工工业汽车工业金属般的冲剪模与冲压模、耐火砖、玻璃、橡胶、塑料与玻璃钢的成型模等轧管机滑道、无缝管穿管机顶头、塔轮、压瓦、钳口等造粒机的环模、平模和压辊、液压泵的配油盘、粉碎机的锤片与衬板、切割机的刀片等滑阀导轨、聚丙烯造粒机模板、机械密封环等内燃机排气阀、挺杆、凸轮、汽车消音器、汽车反应器等模具工业冶金工业真空熔结的应用火焰筒、涡轮叶片、导向叶片等四、热喷焊的特点（1）热喷焊层组织致密，冶金缺陷很少，与基材结合强度高。（2）热喷焊材料必须与基材相匹配，喷焊材料和基材范围比热喷涂窄得多。（3）热喷焊工艺中基材的变形比热喷涂大得多。（4）热喷焊层的成分与喷焊材料的原始成分会有一定差别。喷焊层的稀释率η越大，涂层性能与原粉末性能偏差越大。喷焊层的η约5%—10%，而喷涂层的η几乎为零。五、热喷焊工艺和热喷涂工艺的区别工件受热情况与基材表面结合结合强度使用粉末涂层结构承载能力热喷焊重熔烧结温度可达900℃以上冶金结合为主343MPa～441MPa自熔性合金粉末均匀致密线接触热喷涂无重熔过程，表面温度250℃以下机械咬合为主20MPa～65MPa相对较少限制具有一定孔隙面接触L/O/G/O!