表面工程学在焊接方面的应用

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1、表面工程学在焊接方面的应用处-f:^:槪班学姓日表面工程学在焊接方面的应用摘要：综述焊接中的表面工程应用及发展历史、方向、前景，介绍目前几个目前应用比较广泛的表面工程技术，并对其性能、经济等方面进行比较。介紹爆炸焊接中表面工程技术应用。关键词：表面工程学，焊接，应用ApplicationofsurfaceengineeringinweldingAbstract：Surfaceengineeringapplicationofweldingandthedirectionofdevelopment，prospect，prese

2、nttheapplicationofsurfaceengineeringtechnologymorewidely，andcompareitsperformance,economyetc..Thesurfaceengineeringtechniquesintheapplicationofexplosivewelding.KeyWords:Surfaceengineering.Welding.Application1•前言表而工程学是多学科交叉、综合，多技术融合、集成的新兴学科，表而工程的最人优势足能够以低成本、低能耗制备出

3、优于本体材料性能、多于本体材料功能，更加适宜于服役环境要求的新农而。表面工程学是材料科学与工程中发展最为迅速的学科之一，在机械制造、冶金、电了、汽车与船舶制造、能源与动力、航空航天等工业领域中起着举足轻重的作用，因此越來越受到广大工程技术人员的重视。在焊接领域，表而工程学起着极其秉要的作用，焊接材料表而经过预处理后，通过表而涂覆、表ifif改性或多种表而技术S合处理，改变焊接金属或非金属表衙的形态、化学成分和组织结构域，以获得所需表面性能的系统工程。表面强化、表面改性、表面防护以及表面修复在焊接领域的应川已有悠久的历史，

4、但技术手段和技术内涵却在不断发展。在焊接初步发展之吋，主要技术手段足手工电弧堆焊、埋弧&动堆焊和水蒸气保护振动电弧堆焊。7()年代以•等离了堆焊、低真空熔结、C()2保护堆煌、氧-乙炔喷熔以及等离子喷涂、电弧喷涂、氧-乙炔喷涂等相继发展。进入80年代，化学气相沉积和物理气相沉积技术获得广泛应用，尤其是以激光束、电子朿和离子朿为代表的高能束技术趋于成熟，它以能S密度高、N*控性好、加工精密等独特优点而被引川到丧Iftf熔覆、表面改性屮。与此同吋电刷镀、化学镀等镀覆技术以及超音速火焰喷涂技术也相继发展解决了设备制造与维修中的

5、许多难题。在新工艺手段不断涌现的同时，一些传统的工艺也在不断吸收新的科技成果丰富其内涵。新材料的开发为堆焊技术的发展注入了活力。70年代开发了基本性能达到钴基合金水〒的无钴铁基堆焊合金，该材料成功用于国内50〜300MW发电机组高温高压阀门密封面的制造及修复屮，提高了产品质量，延长了阀门使川搿命，经济效益显著。80年代进一步开发了全而性能达到或超过Co基StelliteNo.6合金的无钴镍基堆焊材料，优于国A外已有的代钴材料，价格仅为钴基合金的一半，具冇国际领先水平。该项鬥获得国家发明三等奖，并获中、美、英三国发明专利。

6、八十年代末研究的无缝药芯焊带埋弧自动堆焊技术，不但可获得高合金堆焊材料，JJ.熔敷效率高(>20kg/h),稀释率低(<30%),十多年來，已稳定川于要求抗高应力，强冲击磨损的水泥辊压机、混凝土泵等产品的堆焊，取得敁著经济效益。2.几种表面工程技术表面工程最大的优势是能够以多种方法制备出优于基体材料性能的表面功能薄层，该溥层厚度一般从几十微米到几毫米，仅是丄件整体厚度的几百分之一或几十分之一。但却使工件具柯比基体材料更菇的耐磨性、抗腐蚀性和耐高温性能。采用表而工程措施的费用一般以占产品价格的5%—10%，却可以人幅度地提

7、髙产品的性能及附加值，从而获得更高的利润。由于表面工程在节能、节材方面的妞著功效，发展表面工程已经成为落实可持续发展战略的重要技术措施之一。(1)电弧喷涂技术在传统的电弧喷涂枪屮，采用拉虬尔喷射技术对喷枪喷嘴进行优化设汁，使雾化气流速度由传统电弧喷涂的375m/s左右,提高到550〜700m/s。电弧喷涂吋,AI粒子的速度由250m/s提高到342m/s,3Crl3粒子的速度由250m/s提高到388m/s。沉积率由60%提高到75%。A1涂层的拉仲结合强度捉高114°%，达到35MPa,3Crl3涂层的拉仲结合强度提高

8、43%,达到43MPa,而商速电弧喷涂涂层的孔隙率只是传统电弧喷涂的三分之一。高速电弧喷涂的发展使传统的电弧喷涂在高结合强度、低孔隙率方而上了一个台阶，大人扩展了电弧喷涂技术的应用领域。(2)激光重熔技术激光重熔足川激光束将表面熔化而不加任何金属元素，已达到表面组织改善的0的。有些铸件的粗人树枝状结晶屮常有氧化物和硫