关于等离子弧焊接维修技术pdf

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1、等离子弧焊接维修技术吕耀辉，刘存龙，向永华，姜祎，夏丹，徐滨士（装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室，北京10072）摘要：等离子焊接电弧是一种高能束热源，在维修领域有着广泛地应用。根据被修复工件的材质、散热条件和热处理状态，选择不同类型的等离子焊接电弧，可以获得优良的焊接修复层。对于钢铁零件选择直流转移型等离子弧焊接技术、而对于铝合金结构件，采用变极性等离子弧焊接工艺可以减少修复区域的热影响区宽度，提高修复质量。关键词：等离子电弧；焊接；维修0前沿2.7%；Mn0.5%～1.2%；P＜0.3%；S＜0.15%，等离子电弧是一种能量密度很高的压其显微组织如图1所示。这类零件传统修复

2、缩电弧，其电弧能量密度一般可以达到采用的是手工电弧堆焊法，选用纯镍铸铁焊32条（Ni308）进行堆焊。大型的灰口铸铁零10KW/cm，仅次于激光和电子束。等离子弧最显著的特点是在整个弧柱都具有很高件在焊接工艺中，容易出现焊接修复区域硬的温度，因而可以实现高能量密度、低热输度升高、白口及裂纹等缺陷。为了防止裂纹入量的等离子弧焊接修复工艺。对于受损伤和白口组织的产生，通常采用“热焊”工艺，的零件，采用等离子弧焊接工艺，尤其是等即对工件整体预热、焊接、焊后保温缓冷，离子弧堆焊修复工艺，能够减小基体组织的促使焊缝中的碳充分石墨化，防止焊接接头变化，最大限度地保持被修复零件的力学特白口组织的产生，得到

3、同母材硬度相近的堆性。焊层，从而防止裂纹的产生。一般灰口铸铁1直流转移型等离子弧修复技术类零件的体积都比较大，为整体预热带来困转移型等离子弧（PTA）粉末堆焊技术，难，同时不利于工人进行手工电弧堆焊。因不仅能够用于匝辊、轴等合金钢零件的堆焊此采用焊前不预热的“冷焊”工艺进行堆焊，修复，而且用于铸铁零件的修复也具有修复可以改善劳动条件、降低焊接成本。但是冷效率高、堆焊层稀释率小的优点。国内常用焊容易产生白口及淬硬组织，增加了修复区的灰口铸铁类零件的材质为HT250，其材料域的硬度，容易引发裂纹。化学成分如下：C2.7%～3.5%；Si1.0%～图1灰铸铁HT250的显微组织(未浸蚀)×500F

4、ig.1Microstructureofbase-metal(withoutetched)×5001058针对上述问题，采用等离子弧粉末熔覆技术，以Ni基合金粉末作为填充材料，对灰口铸铁零件进行等离子弧堆焊修复。等离子弧熔覆参数为：焊接电流75A，熔覆速度60mm/min，离子气体流量5L/min，送粉速度5g/min。图2和图3为等离子弧焊接修复的熔合区光学金相显微组织和SEM照片。由图中可以看到，在等离子弧堆焊层的熔合区没有明显的白口生成，且基体组织没有出现石墨团聚现象。图2熔合区光学显微组织×100图3熔合区SEM图Fig.2Metallurgicalphaseofbondarea×1

5、00Fig.3SEMmorphologyofbondarea在堆焊修复层部位，由于采用Ni合金粉末，堆焊层为单一奥氏体组织，抗裂性能好，硬度低，具有良好的韧性，图4为堆焊层的光学显微组织。由图中可以看出堆焊层的奥氏体组织及分布在其中的强化相。图4堆焊层显微组织×100Fig.4Microstructureofplasmaoverlay×1002微束等离子弧修复技术等离子弧粉末堆焊技术进行修复，可以克服对于受损的小型零件或经过表面热处由高热输入量引起的基体晶粒粗大缺陷，获理后的零件，对修复热数量比较敏感，在采得与零件相同的力学性能。用普通堆焊技术修复时，会造成机体组织粗以W615型发动机排气门

6、修复为例，排大而失去相应的机械性能。因而，采用微束气门在发动机工作时，其阀部处在高达1059800℃以上的燃气中，在制造过程中气阀的时，排气门交替处于打开和闭合状态，当排头部选用了X60CrMnMoV马氏体钢，杆部气门闭合时，会与发动机缸体产生刮擦，造采用了X45CrSi93钢，在阀锥面采用渗碳、成磨损，达到一定程度时会导致排气门与缸渗氮等工艺，提高气门的耐磨性能，气阀头体闭合不严，从而产生漏气，图5为磨损的部采用摩擦焊焊接在杆部上。在发动机工作排气门密封锥面。图5磨损的排气门密封锥面Fig.5Thewornsealingconeofexhaustvalve采用Stellite6www.bz

7、fxw.com钴铬钨合金粉末采用微束0.67r/min，送粉速率2.0g/min。图6、图7等离弧焊接技术进行修复，微束等离子弧焊为微束等离子弧修复后的密封锥面及机械接参数为：熔覆电流27A，排气门角速度加工后的产品。图6微束等离子弧修复密封锥面图7机械加工后的修复锥面Fig.6Sealingconerepairedbymicro-plasmaarcFig.7TherepairedSealingconeaft