等离子熔覆表面改性技术是在金属表面通过按照程序轨迹运行的等离子束流在高温下通过同步送粉方式获得优异性能的、冶金结合的、低成本的表面工程技术,它因具有广阔的应用前景、巨大的经济效益和社会效益而在工业生产中广泛采用。其技术优势在于能够在金属零件表面快速依次形成与弧斑直径尺寸相近的熔池,将合金粉末同步送入弧柱或熔池中,粉末经快速加热,呈熔化或半熔化状态与熔池金属混合扩散反应,随着等离子弧柱的移动,合金熔池迅速凝固,形成与基体呈冶金结合的涂层。
本文通过在20Cr钢基体表面熔覆一层高性能的Fe基合金粉末制备试样,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子探针(EMPA)以及显微硬度计等实验设备对熔覆层和热影响区的***、相组成、显微硬度等进行了分析测试,通过实验结果结合金属学理论对等离子熔覆凝固和相变规律进行了系统的分析和阐述。
通过热力学判据分析粉末配方中的成分可能发生的主要反应结合试样中C、Cr含量利用Cr-C二元相图和Fe-Cr-C三元相图分析M7C3和M23C6的形成的可能性和形成原因及形成过程。根据分析结果,M7C3是在1755℃以下产生的,温度降至1576℃以下时发生包晶反应生成一次M23C6,由于扫描顺序的原因,后面熔覆的焊道会对之前熔覆焊道产生热作用,导致部分M7C3继续分解为二次M23C6
基体的熔覆面为平整,
连续光滑,***均匀,无残余应力,无缺陷的表面。一般要注意基体表面不能进行多次熔覆,即一般不要刮去上次的熔覆层再次熔覆。因为前次熔覆后基体热影响区的***变化,残余应力,可能留下的缺陷如微裂纹等都可能成为再次熔覆表面出现裂纹等缺陷的源头。要修刮重熔,需去除包括热影响区在内的基体表面层,当然还需考虑工件本身尺寸许可。
激光焊,与等离子焊的区别在哪里?
等离子堆焊修复和手工电弧堆焊修复、等离子弧堆焊修复是三中常用的零件修复技术。从理论上说,每种堆焊技术各有其优缺点。
手工电弧堆焊、,效率高,成本低,操作灵活,是目前工厂使用广泛的一种堆焊修复工艺。但这种堆焊技术也有其存在的许多问题。钢铁行业的许多零部件都是中碳高强度钢或合金钢,这些钢材的淬硬性强,用手工电弧弧堆焊时非常容易开裂。为了防止手工电弧堆焊修复时基体材料和堆焊层开裂,需要对基体材料进行预热,而且需要预热的温度相当高,300~500度,这就给手工电弧堆焊的操作带来了很大的困难,恶化了工作环境。由于电弧弧堆焊时对基体零件有大量的热量输入,会造成零件形成很大的残余拉应力,所以堆焊完后要马上进行去应力退火,这又增加了设备的投入,尤其对大型的工件来说,去应力退火是件很困难的事,要增加很大的热处理设备投入。由于反复多次的高温操作,零件经手工电弧焊后变形量都很大,增加了后续机械加工的难度、时间和费用。手工电焊是由人进行操作,堆焊质量易受操作人员的影响,偶然的影响因素比较多。手工电堆焊时的引弧和熄弧也会对堆焊质量带来影响。
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