等离子喷焊技术的研究进展

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1、目录1.堆焊技术的概述11.1堆焊技术的发展历程11.2堆焊技术在实际生活生产中的应用21.2.1轧辊堆焊21.2.2阀门堆焊31.2.3发动机的关键部件的堆焊41.3堆焊技术的特点52.等离子喷焊技术概述52.1等离子喷焊的基本原理52.2等离子焊接特点63等离子喷焊设备73.1等离子喷焊电源73.1.1焊接电源特性73.1.2单电源工作73.1.3双电源工作83.2.焊枪83.2.1焊枪基本要求和典型结构93.2.2喷焊喷嘴的设计93.3等离子喷焊程序控制及其他系统113.3.1水冷系统123.3.2气路系统124

2、.等离子喷焊材料的发展现状134.1复合材料134.1.1国外复合材料等离子弧喷焊技术发展状况134.1.2我国复合材料等离子弧喷焊技术发展状况144.2自熔材料154.2.1国外一些典型自熔合金粉末164.2.2国内一些典型自熔合金粉末225.个人心得246.国内外公司网址26参考文献277.翻译31英文原文一31中文译文一40英文原文二44中文译文二548.致谢58第57页中国矿业大学2013届本科生毕业设计（论文）等离子喷焊技术的研究进展1.堆焊技术的概述1.1堆焊技术的发展历程堆焊是在工件表面用焊接的方法堆一层

3、或者多层同种材质或异种材质金属的工艺方法。堆焊是表面工程技术中的一个很重要的分支，它是通过在热源装置，加热上面的前体材料，使之具有某种特殊性能或已失损失的部分恢复至原始尺寸，使基材的表面形成具有一定的性能合金镀层。堆焊层与基体金属可以实现冶金结合，从而使堆焊层在实际应用的过程中的寿命延长，不易剥离脱落，并且零部件的耐磨性，耐腐蚀性和耐高温性能根据要求，选择合适的堆焊合金，因此在这个过程中的工艺选择上有非常大的灵活性[1-2]。在20世纪50年代后期，作为一个传统和高效相结合的表面工程技术，堆焊技术主要用于修复领域。在2

4、0世纪60年代，堆焊技术开始被用于提高表面部分的强度，对部件表面的改性。20世纪70年代的粉末等离子亚弧焊既等离子弧焊，在低真空烧结的发展和应用有了新的突破，气体保护焊接及氧-乙炔喷熔过程中，也是在这个时期得到飞速发展。高碳高Cr合金的耐磨粉块碳弧焊接技术在20世纪80年代被开发。同时也是在这个时期，耐磨型大面积复合钢板的相应焊接制造技术被广泛应用于化工、冶金等各个行业。20世纪90年代，焊接技术取得了一个突破性的发展，促进产生了先进制造技术的概念，成形焊接技术和智能控制技术和精密磨削技术相互结合。焊接技术的进步，进一

5、步地促进了制造业的快速发展[3]。近50多年来的实际应用表明，堆焊技术不仅降低了由于材料磨损，破损造成的损失，并且还使了中国经济的可持续性发展得以实现。中国的焊接专家开展了大量的工作，把研究重点放在如何提高质量和焊接效率上。在堆焊的方法上，已开发（单丝，多丝）弧焊，电渣压力焊（极窄带，宽带），熔化极惰性气体保护焊焊接，等离子粉末喷焊焊接，高能量激光束和高能量聚焦束的焊接。从熔敷效率角度来看，从单丝的电弧焊11kg/h发展多带弧堆焊70kg/h[4]，稀释率从30％至60％骤减为电弧焊接，等离子弧，激光，聚焦束焊接的5％

6、左右[5]。根据表面材料的修理破损工件的要求，如今开发出了一种堆焊复合合金材料，这种堆焊复合材料具有的属性是具有很好的耐磨损性且质地坚硬，这种复合堆焊合金材料包括管状钨碳合金的焊条和含有一定Co元素的碳化物基体合金。还有一些以含有镍元素和铁元素作为基体的合金材料，和具有耐热疲劳性的铬镍钨钼铌材料和Ni基合金堆焊材料，这种材料是一种马氏体时效钢材料主要应用于修复的辊的表面，还有一种材料是低合金钢，含有铬和猛元素，例如40CrMn和30CrMn，这两种堆焊材料主要用于热作模具钢的表面修复，其他种类的堆焊材料例如含有铬和钨的

7、3Cr12W8，和Cr15Mo，这两种材料主要应用到分散淬硬钢的堆焊，再如含有铬钼锰和钒元素的合金材料例如15Cr13Mo2MnV，25Cr15WMoV，含有钨和硅元素的合金如27Cr13Mo2w2MnVSi，还有同焊剂结合使用的马氏体不锈钢合金复合堆焊材料，比如同SJ型焊剂一起搭配的含有铬镍钼的堆焊材料，典型的一种是1Cr13NiMo同SJ型焊剂进行搭配，另一种是0Crl4Ni2硅同SJ型焊剂[6]。在堆焊早期主要开发以焊条为主的转向型焊条材料，采用实心焊丝配合焊剂，药芯焊丝和粉末或其他形式，配合使用比例一年比一年多

8、[7]。第57页中国矿业大学2013届本科生毕业设计（论文）将中国的焊接技术与国际最尖端的科学技术的进展横向对比来分析，我国在堆焊理论基础上的研究，并没有逊色于现代工业化集成度很高的发达国家，在堆焊合金的设计和焊接过程形成的焊接缺陷形成机制这些基础理论的研究和实验探索上都不比发达国家差，但在一些方面我国与发达国家的水平的差距还是很