氧-乙炔火焰粉末喷焊和喷涂新工艺及应用

氧-乙炔火焰粉末喷焊氧-乙炔火焰粉末喷焊,是利用氧-乙炔火焰喷焊炬将各种自熔合金粉末喷涂到工件的表面,在基材不熔化的情况下合金粉末熔化润滑基材,并与基材相互熔解和扩散,形成一层牢固的呈焊合状态的表面层,使工件表面具有耐磨、耐热及抗氧化等特殊性能。     

氧-乙炔焰喷焊用铁基自熔性合金粉末

氧-乙炔焰喷焊,是一种新的表面硬化工艺。它采用专门的氧-乙炔喷焊焊炬,把各种特殊性能 (如耐磨、耐蚀) 的自熔性合金粉末喷涂到工件的表面并进行再熔化处理,通过合金粉末的相互熔敷、及其与母材相互扩散,形成具有冶金结合的薄层。与通常的堆焊方法相比较,这种方法具有熔深极浅,喷焊层表面光滑,厚度可精确控制到0.1毫米,从而大大地减少切削加工量等特点。由于设备简单,凡具备氧     

氧—乙炔焰金属粉末喷焊

1.概述氧-乙炔焰金属粉末喷焊工艺是喷焊法中的一种,它是用自熔性合金粉末,通过氧-乙炔火焰加热后喷洒、沉积并熔化在金属零件表面,形成具有特种性能表面敷层的新工艺。它与金属粉末喷涂工艺相似,但却能达到堆焊的效果,兼有喷涂的灵活性和堆焊的可靠性,克服了喷涂法的多孔性、涂层与基体结合力低以及涂层存在着内应力等缺陷。喷焊层的金属薄而均匀,厚度可精确控制,表面光滑平整,且与基本金属形成分子间的扩散而达到牢固的结合。如要使基体金属表面合金化,可根     

热喷涂工艺对Ni-Cr-Mo合金涂层元素扩散及耐蚀性能的影响

采用氧-乙炔火焰喷焊和等离子喷焊两种热喷涂工艺研究了不同工艺条件下喷焊层在80%硫酸、10%盐酸和饱和氯化铁溶液中耐腐蚀性能,并结合扫描电镜及能谱分析技术,对喷焊层与基体界面元素扩散进行了分析。结果表明:等离子喷焊层表面孔隙率低,表面缺陷少,涂层的致密性好,元素分布均匀,且Ni-Cr-Mo自熔性耐蚀合金涂层中主要元素Ni、Cr和Mo易于向基体内扩散。等离子喷焊涂层在还原性腐蚀介质和氧化性腐蚀介质中的耐蚀性能均优于氧-乙炔火焰喷焊涂层。     

镍基自熔性合金喷焊层的耐蚀性

采用氧-乙炔火焰在钢基体上喷焊镍基自熔性合金粉末,就其喷焊层在海水环境下的耐蚀性进行了系统的研究,结果表明,Ni35喷焊层的耐蚀性最好,Ni25最差。同时指出,为了提高喷焊层的耐蚀性,应综合考虑喷涂材料、重熔工艺、磨削工艺的影响。     

喷熔修形后的焊接接头残余应力有限元分析

采用Ni60合金粉末对Q235B钢焊态十字接头进行了氧—乙炔火焰喷熔处理,同时进行了高频疲劳试验.分析认为喷熔修形改善了焊接接头的几何外形.喷熔修形态十字接头在2×106循环周次下的疲劳强度比原始焊态提高了64.5%.基于氧—乙炔火焰喷熔工艺参数,采用ANSYS12.0软件对喷熔过程进行了热-应力耦合的有限元模拟,分析...     

碳化钨含量对钴基碳化钨复合喷熔层耐磨性的影响

为提高20钢的耐磨料磨损性能,利用氧一乙炔火焰喷涂的方法制备了不同WC含量的钴基WC复合喷熔层。显微组织分析表明,复合喷熔层与基体结合良好,喷熔层内WC颗粒分布均匀。磨损试验结果表明,钴基WC复合喷熔层具有优异的耐磨性能,随WC含量的增加,喷熔层耐磨性能增强。     

高频感应熔覆Ni60合金粉末涂层的研究

研究了用3种方法制备的Ni60合金粉末涂层的显微组织和腐蚀特性，其中用第1种冷涂法制备预涂层，再经高频感应熔覆的方法比用第2种氧—乙炔喷涂法制备预涂层，然后用高频感应熔覆的方法经济实用。这两种方法所制备的涂层性能接近，组织均匀细致，有丰富的增强耐磨性的硬质相，显微结构和抗腐蚀性明显优于第3种用氧—乙炔喷焊制备的涂层。总之，冷预涂加高频熔覆法优于氧—乙炔预涂加高频熔覆法，高频感应熔覆法优于氧—乙炔喷焊法。     

利用热喷涂及堆焊技术为修复机械零件作贡献

热喷涂技术是国家七五计划期间重点推广的项目,它和堆焊技术相辅相成,是设备维修的重要手段。许多机械零件,长期使用失效后经热喷涂或堆焊表面强化后,仍可继续使用,以达到修旧利废,延长机器的使用寿命,提高经济效益的目的。我室作为表面工程研究所的一个技术研究室具有等离子喷涂与堆焊、氧—乙炔焰喷涂与喷熔、超音速等离子喷涂、低真空熔结、振动电弧堆焊、埋弧自动焊、     

导卫板失效分析及表面喷涂层的耐磨性能

对受高温磨损破坏的导卫板进行了失效分析，认为导卫板主要受到了疲劳磨损和磨料磨损。为提高导卫板的耐磨性，采用氧-乙炔火焰喷涂的方法在其磨损表面喷熔钴基WC涂层。实际应用表明，该喷熔层具有良好的耐磨效果，显著提高了导卫板的高温耐磨性。     

镍基合金火焰喷焊层气孔成因分析及预防

泥浆泵中的闸板起着调节流量的作用,由于其工况的要求,闸板必须具有耐磨损、耐腐蚀的性能,一般采用火焰喷焊的方法在闸板表面熔敷一层镍基合金,生产过程中发现,喷焊层常含有大量的气孔,致使该零件的合格率很低,且影响其使用寿命。本文对其喷焊工艺、喷焊材料、喷焊层的组织进行了研究,指出了气孔形成的原因,并提出采用二步法喷焊工艺、改手工喷焊为自动喷焊的改进措施,并进行了火焰自动喷焊机构的设计。     

钨基硬面技术的现状及发展

硬面技术(热喷涂、堆焊、喷焊等)是近年新兴的一种综合性应用技术,能显著提高部件的耐磨、耐热、耐腐蚀等性能,延长部件的使用寿命、降低能耗。本文研究了热喷涂、堆焊、喷焊和熔渗用钨基硬面材料和应用技术的现状及发展趋势。研究结果表明:钨基硬面材料硬度高、耐磨性和耐腐蚀性优异已成为应用最为广泛的硬面材料,未来市场前景广阔;随着硬面应用技术的发展和部件表面性能要求的提升,细颗粒/纳米晶复合钨基热喷涂材料、钨基药芯焊丝、高细晶含量铸造碳化钨等将成为钨基硬面材料的发展趋势。     

氧乙炔火焰喷焊制备自熔性合金涂层及其性能研究

目的研究镍基自熔性合金喷焊涂层成形机理,比较不同合金材料制备涂层的综合性能,以获得综合性能最佳的喷焊材料。方法以四种不同成分的镍基自熔性合金粉末作为喷焊材料,通过氧乙炔火焰在45钢基材表面进行喷焊。使用金相显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜等对喷焊层进行显微结构分析,并利用维氏硬度计、磨损试验机等对喷焊涂层性能进行对比分析。结果氧乙炔火焰制备的涂层与基体呈现良好的冶金结合,涂层和基体在喷焊过程中发生元素扩散,生成了金属间化合物,基体的整体性能有显著改善。随着材料中Cr、B、Si等合金元素含量的增加,喷焊时涂层中生成的BCr、Ni17Si3等共晶硬质相含量上升,促使涂层的显微硬度、耐磨性能等得到显著提升。其中,Ni60A涂层提升最为显著,其涂层硬度相当于基体硬度的2.5倍,耐磨性为基体的18.1倍。Ni25A涂层提升最小,其显微硬度是基体的1.3倍,耐磨性是基体的6.6倍。结论喷焊状态下的Ni60A涂层与基体冶金结合良好,涂层表面质量好,涂层性能最佳。     

NiAl/NiCoCrAlY/8YSZ复合喷涂层的微观结构与性能研究

目的提高金属/陶瓷隔热涂层体系在海洋环境下的耐腐蚀性能。方法利用冷喷涂方法制备NiAl复合打底层和Ni CoCrAlY粘结层,与等离子喷涂制备的8YSZ陶瓷层构成适用于海洋环境的多层结构耐蚀隔热涂层体系。利用FE-SEM分别观察喷涂态粘结层和陶瓷层的表面、横截面形貌,通过EDS分析涂层元素分布;利用XRD分析表征涂层的物相组成;借助万能材料试验机,采用拉伸法测试涂层结合强度;利用热循环试验和焰流冲刷试验测试涂层的耐高温性能。结果微观分析表明,冷喷涂制备的NiAl复合打底层和Ni CoCrAlY粘结层形貌致密,涂层材料未发生明显氧化,颗粒变形程度不一,粘结层与基体间的结合强度约为18.4 MPa,粘结层与8YSZ陶瓷层界面结合紧密。陶瓷层物相结构和成分稳定,涂层经12次热震循环和1000个周期的高温焰流冲击后,表面未出现开裂、起皮和脱落。结论采用冷喷涂法和等离子喷涂法联合制备的耐蚀隔热复合涂层体系具备良好的耐热性和耐腐蚀性。冷喷涂制备的金属涂层结构致密,孔隙率低,与陶瓷层结合良好,能够有效提高涂层体系在腐蚀性环境中的耐蚀性能。NiAl复合涂层可以缓解Ni CoCrAlY粘结层和铝合金基材间的热匹配问题,增强涂层的结合性能。     

氧乙炔喷焊NiCrBSi-WC涂层激光改性组织及性能影响

采用氧-乙炔火焰喷焊在Q235钢上制备NiCrBSi-WC涂层,使用激光对喷焊层表面改性处理后在电炉中进行固体硼硅共渗。通过SEM、XRD、EDS及显微硬度计等对处理前后涂层组织的微观形貌、物相和显微硬度进行分析,使用摩擦磨损实验机研究对比处理前后各涂层的耐磨性能。结果表明喷焊层表面微孔及夹杂在激光扫描处理后变得平整、致密,涂层主相Ni2.9Cr0.7Fe0.36、FeNi3成分未变,但主相在晶面排列上具有择优取向性且结晶度提高。WC部分分解为W2C、W及C,C被固溶进Ni基中使Cr3C2等碳化物相增多,淬硬层深度达0.25mm,显微硬度提高到909HV,耐磨性能得到提高。在涂层激光重熔的基础上硼硅共渗能够增加Ni3B、Ni2B、NiSi等硼化物及硅化物硬质相,平均摩擦系数由0.583降低为0.428,耐磨性较激光处理后提高近一倍。     

Deposition of Electrically Conductive Coatings on Castable Polyurethane Elastomers by the Flame Spraying Process

Deposition of metallic coatings on elastomeric polymers is a challenging task due to the heat sensitivity and soft nature of these materials and the high temperatures in thermal spraying processes. In this study, a flame spraying process was employed to deposit conductive coatings of aluminum-12silicon on polyurethane elastomers. The effect of process parameters, i.e., stand-off distance and air added to the flame spray torch, on temperature distribution and corresponding effects on coating characteristics, including electrical resistivity, were investigated. An analytical model based on a Green’s function approach was employed to determine the temperature distribution within the substrate. It was found that the coating porosity and electrical resistance decreased by increasing the pressure of the air injected into the flame spray torch during deposition. The latter also allowed for a reduction of the stand-off distance of the flame spray torch. Dynamic mechanical analysis was performed to investigate the effect of the increase in temperature within the substrate on its dynamic mechanical properties. It was found that the spraying process did not significantly change the storage modulus of the polyurethane substrate material.     

等离子喷焊在三偏心蝶阀上的应用

三偏心金属密封蝶阀由于具有耐腐蚀性好、密封可靠、开启力矩小等优点,逐步得到广泛应用.为提高密封面耐磨性,延长使用寿命,需时密封面进行改性处理.在采用自动等离子喷焊代替手弧焊实现三偏心蝶阀密封面喷焊的过程中,出现了喷焊面非线性位移、焊层开裂等问题.在研制以单片机80C196KC和CPM2A-60CDR-A可编程控制器为核心组成的喷焊自动跟踪控制系统的基础上,经过大量工艺试验,合理选择喷焊材料和工艺参数,在不预热条件下,得到成形均匀、无裂纹等缺陷、质量符合要求的自动等离子喷焊层,此成果已成功应用于实际产品的生产上.     

冶金严苛服役环境中热喷涂技术的应用现状及展望

以超音速火焰喷涂、大功率等离子喷涂等为代表的先进热喷涂技术,已成为冶金行业关键装备及部件在严苛服役环境下实现高温耐磨、耐腐蚀、抗结瘤、隔热等多功能化的关键技术.概述了不同热喷涂技术的基本原理及涂层特性,进而详细论述热喷涂技术在服役于严苛环境中的冶金关键设备(如连铸结晶器铜板、热镀锌铝锅组件及高温炉辊等)上的研究现状及应...     

高速火焰电弧复合喷涂枪制备3Cr13涂层的性能

高速火焰电弧(HVAF-ARC)复合喷涂枪是高速火焰喷涂枪和电弧喷涂枪的结合体,利用产生的高速燃气来雾化加速电弧喷涂过程中产生的熔融粒子,提高了喷涂粒子的飞行速度,降低了粒子的氧化,可高效制备优质的涂层。文中利用自主开发的新型高速火焰电弧复合喷涂枪和普通高速电弧喷涂枪,分别在钢基体上制备了3Cr13涂层,通过对涂层的性能检测发现,复合喷涂枪所制备涂层的氧元素含量和孔隙率都比普通高速电弧喷涂枪制备的涂层低,分别降低了33%和49%,硬度提高了12%,复合喷涂枪制备涂层的性能得到较大的提高。     

Wear-Resistant Amorphous Iron-Based Flame-Sprayed Coatings

The flame-spraying process (powder and wire) was used to spray Nanosteel SHS-7170 powder and Eutectic-Castolin EnDOtec DO-390N wire onto aluminum and mild steel substrates to produce partially amorphous iron-based coatings. The phase content and the wear resistance of the coatings were evaluated in the as-sprayed condition only. The results obtained showed that the powder and wire flame iron-based coatings performed relatively well in terms of wear resistance. The coating microstructure, phase content, hardness, and wear performance all depended strongly on the spraying parameters used. This study showed that amorphous iron-based coatings with good wear resistance could be produced using the flame-spray process, showing that this process appeared to be a suitable inexpensive alternative to plasma or high velocity oxygen-fuel spraying processes.