喷焊与堆焊技术

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1、第二节：热喷焊工艺与特点2.1、热喷焊工艺的一般特点采用热源使涂层材料在基体表面重新熔化或部分熔化，实现涂层与基体之间、涂层内颗粒之间的冶金结合，消除孔隙、这就是热喷焊技术。•根据采用的热源不同，热喷焊技术有：氧—乙炔火焰喷焊和等离子喷焊两种。基本特点a)热喷焊组织致密，冶金缺陷很少，与基材结合强度高,(结合强度是热喷涂的10倍），可形成几毫米厚的涂层;b)热喷焊材料必须与基材相匹配，喷焊材料和基材比热喷涂窄得多；1）喷焊材料需能够润湿基材；原因2）必须与基材相容，即它们在液相和固相下必须有一定的溶解度；3）基材的熔点应高于喷焊材料的熔点，否则易导致基材塌陷或损坏；4）喷焊材料在凝固

2、结晶过程中应不会产生热裂纹，或使基材热影响区产生裂纹。因此，热喷焊工艺只能适合于一些特定的金属材料（包括基材和粉末）C)热喷焊工艺中基材的变形比热喷涂大得多；温度高，导致基材变形大。因此，对于一些形状复杂、易热变形的零件，无法使用热喷焊技术。d)热喷焊层的成分与喷焊材料的原始成分会有一定差别；•由于基体表面会少量熔化，并与喷焊材料形成合金，导致成分差异。一般将基材熔入喷焊层中的重量百分含量称为喷焊层的稀释率。2.2、氧—乙炔火焰喷焊采用氧乙炔火焰作为喷焊热源的工艺。主要有喷焊枪、氧气瓶和乙炔瓶。喷焊工艺包括预处理、喷焊和后处理。喷焊过程包括预热、喷粉和重熔。预热使表面湿气蒸发，产生适

3、当的热膨胀以减少焊层应力，提高喷粉沉积效率。一般钢材预热200～300ºC，不锈钢和高合金钢300～400ºC。喷粉和重熔过程又分“一步法”或“二步法”。重熔温度控制在固相线和液相线之间，可达到颗粒熔化、消除颗粒间隙、与基体润湿以及氧化物造渣的最佳效果，同时保持一定的粘度防止流淌。喷焊后处理包括采取缓冷措施（焊层与基体热胀系数相差较大）和喷焊后热处理（如喷焊后回火使强度降低）。2.3、等离子喷焊等离子喷焊技术是采用等离子喷焊技术是采用等离子弧作为热源加热等离子弧作为热源加热基体，使其表面形成熔基体，使其表面形成熔池，同时将喷焊粉末材池，同时将喷焊粉末材料送入等离子弧中，粉料送入等离子

4、弧中，粉末在弧柱中得到预热，末在弧柱中得到预热，呈熔化或半熔化状态，呈熔化或半熔化状态，被焰流喷射至熔池后，被焰流喷射至熔池后，充分熔化并排出气体和充分熔化并排出气体和熔渣，喷枪移开后合金熔渣，喷枪移开后合金熔池凝固、形成喷焊层熔池凝固、形成喷焊层的工艺过程。的工艺过程。●喷涂用非转移弧（钨阴极、喷嘴铜阳极）；而喷焊用的则是非转移弧和转移弧的联合弧（工件作阳极）。转移弧对工件的加热能力比非转移弧强，是喷焊的主弧。●等离子喷焊的前、后处理与氧—乙炔火焰喷焊相同。●等离子喷焊的材料范围比较宽，可喷焊难熔材料。粉末粒度与火焰喷焊的一样，但比热喷涂的要稍大一些。等离子喷焊技术的主要特点：等离

5、子喷焊技术的主要特点：(1)生产效率高因为等离子喷焊温度高、传热率大，因此喷焊速度高，生产率也较高，并能顺利地进行难熔材料的喷焊；(2)稀释率低为保持喷焊层的性能，要求基体材料熔入喷焊层的比例少；即稀释率低；5％(3)工艺稳定性好．易实现自动化(4)喷焊层成分、组织均匀喷焊层平整光滑，尺寸可以得到较精确地控制，可获得0.25—8mm之间任意厚度的喷焊层。2.4、常用热喷焊材料自熔性合金粉末要求喷焊材料的熔点比基体低。添加元素的作用①降低熔点，扩大液固两相区；②脱氧、造渣；③硬化、强化喷焊层。•思考题：简述热喷涂工艺对涂层材料的基本要求？•作业：热喷焊工艺与热喷涂工艺的区别？第三节：堆

6、焊工艺及特点¾堆焊是在零件表面熔敷上一层耐磨、耐蚀、耐热等具有特殊性能合金层的技术。¾堆焊的物理本质与一般的熔焊工艺无区别。只是堆焊的目的不是为了起连接作用，而是对工件表面改性，或恢复工件因磨损或加工失误造成的尺寸不足¾热喷焊也属于堆焊技术的范畴，只是热喷焊采用的是粉末填充材料，而常规堆焊一般采用线材或焊条。¾堆焊的优势在于熔敷效率比热喷焊要高，但是稀释率比热喷焊大得多。3.1、堆焊的特点•堆焊层与基体金属的结合是冶金结合，结合强度高，抗冲击性能好。•堆焊层金属的成分和性能调整方便，一般常用的焊条电弧焊堆焊焊条或药芯焊条调节配方很方便，可以设计出各种合金体系，以适应不同的工况要求。•

7、堆焊层厚度大，一般堆焊层厚度可在2～30mm内调节，更适合于严重磨损的工况。•节省成本，经济性好。当工件的基体采用普通材料制造，表面用高合金堆焊层时，不仅降低了制造成本，而且节约大量贵重金属。在工件维修过程中，合理选用堆焊合金，对受损工件的表面加以堆焊修补，可以大大延长工件寿命，延长维修周期，降低生产成本。•由于堆焊技术就是通过焊接的方法增加或恢复零部件尺寸，或使零部件表面获得具有特殊性能的合金层，所以对于能够熟练掌握焊接技术的人员而言，其难度不大，可操作