的金屬表面強(qiáng)化技術(shù)
——等離子弧粉末堆焊
堆焊是指將具有一定使用性能的合金材料借助一定的熱源手段熔覆在母體材料的表面，以賦予母材特殊使用性能或使零件恢復(fù)原有形狀尺寸的工藝方法。因此，堆焊既可用于修復(fù)材料因服役而導(dǎo)致的失效部位，亦可用于強(qiáng)化材料或零件的表面，其目的都在于延長(zhǎng)零件的使用壽命、節(jié)約貴重材料、降低制造成本。
而現(xiàn)代工業(yè)中（石油、化工、電站、煤礦等設(shè)備）很多機(jī)械設(shè)備零件由于工作條件惡劣，特別是很多是在高溫、高壓及高腐蝕、高磨損等環(huán)境下工作，因此制造要求很高，而提高材料使用壽命是一個(gè)很切實(shí)際的問(wèn)題。如果采用手工填充或埋弧焊工藝、氧-乙炔氣焊、氬弧焊等進(jìn)行焊接，不僅產(chǎn)品質(zhì)量不能保證，而且勞動(dòng)強(qiáng)度高，工時(shí)大，生產(chǎn)過(guò)程煩瑣。使用等離子弧堆焊的方法在被磨損表面進(jìn)行堆焊，不僅具有生產(chǎn)效率高，質(zhì)量穩(wěn)定，易于機(jī)械化、自動(dòng)化；而且該焊接方法使用粉末作為填充材料，克服了硬質(zhì)合金難于制絲等問(wèn)題；稀釋率也從電弧堆焊的30 %～60 %降低到等離子弧的5%
上海多木實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的等離子粉末堆焊機(jī)是將等離子弧作為熱源，以一定成分合金粉末作為填充金屬的特種堆焊工藝。其較高的生產(chǎn)率，美觀的成型，堆焊過(guò)程易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化及自動(dòng)化。采用等離子堆焊工藝方法，試驗(yàn)表明，這一工藝方法對(duì)提高材料耐磨，耐腐蝕及高溫性能，延長(zhǎng)使用壽命，節(jié)省貴重材料，降低產(chǎn)品成本具有實(shí)際意義。DML-V02B等離子堆焊系統(tǒng)是我公司自主研發(fā)的擁有*自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的金屬表面改性設(shè)備，該堆焊工藝是提高金屬表面耐磨性、耐腐蝕性和耐沖擊等性能的有效技術(shù)方法之一。
基本原理：
等離子粉末堆焊是以等離子弧作為熱源，應(yīng)用等離子弧產(chǎn)生的高溫將合金粉末與基體表面迅速加熱并一起熔化、混合、擴(kuò)散、凝固，等離子束離開(kāi)后自激冷卻，形成一層高性能的合金層，從而實(shí)現(xiàn)零件表面的強(qiáng)化與硬化的堆焊工藝，由于等離子弧具有電弧溫度高、傳熱率大、穩(wěn)定性好，熔深可控性強(qiáng)，通過(guò)調(diào)節(jié)相關(guān)的堆焊參數(shù)，可對(duì)堆焊層的厚度、寬度、硬度在一定范圍內(nèi)自由調(diào)整。等離子粉末堆焊后基體材料和堆焊材料之間形成融合界面，結(jié)合強(qiáng)度高；堆焊層組織致密，耐蝕及耐磨性好；基體材料與堆焊材料的稀釋減少，材料特性變化??；利用粉末作為堆焊材料可提高合金設(shè)計(jì)的選擇性，特別是能夠順利堆焊難熔材料，提高工件的耐磨、耐高溫、耐腐蝕性。 等離子粉末堆焊具有較高的生產(chǎn)率，美觀的成型以及堆焊過(guò)程易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化及自動(dòng)化。
堆焊控制范圍：
一次堆焊的厚度 ----------0.5-5mm左右
一次堆焊的寬度 ----------2-10mm左右
粉末粒度 ----------－50－300目
粉末堆焊效率 ----------－≥90%
稀釋率 ----------－5%-10%
應(yīng)用范圍：
等離子弧堆焊可廣泛的用于石油、化工、工程機(jī)械、礦山機(jī)械、工業(yè)機(jī)械（螺桿、螺旋、軸輥等），閥門(mén)等行業(yè)，如各類(lèi)閥門(mén)密封面（常規(guī)的碟閥、球閥、閘閥、截止閥、止回閥、安全閥等）的耐磨堆焊，以及石油鉆桿、軸承、軸、軋輥的磨損后的修復(fù)等，其應(yīng)用前景非常廣闊。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)：
1、堆焊熔覆合金層與工件基體呈冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度高；
2、堆焊熔覆速度快，低稀釋率；等離子弧堆焊的稀釋率可控制在5%一10%，或更低。
3、堆焊層組織致密，成型美觀；堆焊過(guò)程易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化；
4、可在銹蝕及油污的金屬零件表面不經(jīng)復(fù)雜的前處理工藝，直接進(jìn)行等離子堆焊；
5、與其他等離子噴焊相比設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，節(jié)能易操作，維修維護(hù)容易；
6、等離子弧溫度高、能量集中、穩(wěn)定性好，在工件上引起的殘余應(yīng)力和變形小。
7、可控性好?？梢酝ㄟ^(guò)改變功率、改變氣體的種類(lèi)、流量及噴嘴的結(jié)構(gòu)尺寸來(lái)調(diào)節(jié)等離子弧的氣氛、溫度等電弧參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)高效自動(dòng)化生產(chǎn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
綜合評(píng)估：
由于等離子弧焊具有弧柱溫度高，使用粉末噴焊等優(yōu)點(diǎn)，可以大大簡(jiǎn)化堆焊材料的制造過(guò)程，特別是可以利用多種合金元素，在等離子弧的作用下可以得到不同性能的硬面效果。且稀釋率低、結(jié)合度強(qiáng)、工作效率高、工藝過(guò)程簡(jiǎn)單無(wú)需特殊處理；操作靈活、移動(dòng)方便可現(xiàn)場(chǎng)施工、可自動(dòng)或半自動(dòng)不受工件特殊位置限制；堆焊過(guò)程易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化；可用焊材廣泛可根據(jù)客戶(hù)要求自行配置等，特適于金屬機(jī)械表面強(qiáng)化處理、再生修復(fù)。
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