热喷涂粉末的制作工艺和最新设备
2006年7月25日 9:5 |
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1．前言
在焊接行业，经常要用到各种合金粉末。它们有用于钎焊的各类纯金属和合金粉末、用于热喷涂的铁基、镍基、钴基等各类合金粉末，用于管状焊丝的中间合金粉末。
2．合金粉末的用途
2.1热喷涂合金粉末
热喷涂是一种表面强化技术，一直是我国重点推广的新技术项目。它采用电弧、等离子弧、燃气一氧气等形式的热源，将金属或非金属材料加热到熔化或半熔化状态，并在高速气流的作用下使之雾化成微细熔滴或高温颗粒，以很高的飞行速度喷射到经过处理的工件表面，形成牢固的覆盖层，从而使工件表面获得不同硬度、耐磨、耐腐、耐热、抗氧化、隔热、绝缘、导电、密封、消毒、防微波辐射以及其他各种特殊物理化学性能。它可以在设备维修中修旧利废，使报废了的零部件“起死回生”；也可以在新产品制造中进行强化和预保护，使其“益寿延年”。
喷涂粉末在整个热喷涂材料中占据十分重要的地位。热喷涂合金粉末包括镍基、铁基和钴基合金粉，按不同的涂层硬度，分别应用于机械零部件的修理和防护。热喷涂技术经过多年的发展，在国内已形成了一个完整的设备的研究和生产体系，目前从事这一工作的有二十多个单位，能够生产各种类型的氧乙炔火焰喷涂设备、喷熔设备、电弧喷涂设备，成套等离子喷涂设备、喷焊设备，各种专用的配套设备等。热喷涂合金粉末作为热喷涂作业中的必需品，国内也有十多家企业在生产。
2.2常用的热喷涂粉末的用途
镍基自熔性合金粉末是以镍元素为基体，添加铬、硼、硅、碳、铜、钼、等元素组成，合金粉末熔点低，自溶性好，具有耐蚀、耐磨、耐热、抗氧化等性能，是目前使用最广泛的一种自熔性喷焊合金粉末。
铁基合金粉末分为两种，一种是不锈钢型，含有较多的镍和铬元素；另一种是高铬铸铁型，含有较高的铬和碳元素。
钴基自熔性合金粉末是以钴元素为基体，添加铬、钨、镍、硼、硅等元素组成，具有优越的高温性能，良好的红硬性、耐磨性和抗氧化性能。
铜基自熔性合金粉末是以铜元素为基体，添加适量的镍、铬、硼、硅、锰等元素组成，这类合金粉末具有机械性能好，塑性高、易于加工、耐蚀性好、摩擦系数低等特点。
2.3中间合金粉末
除了用于热喷涂的合金粉末外，制作管状焊丝的中间合金粉末的用量正在迅速增加。管状焊丝问世虽然已有六十多年的历史，但广泛应用还是近十年来的事，主要原因是它的制作工艺和管内填料的不成熟和不完善。特别是管内的填料，当两种或两种以上的粉末在比重上相近的情况下，采用机械混合法仍不失为一种经济而实用的制粉工艺，至今，仍有不少生产厂家在采用。但当两种或两种以上的粉末在比重上相差较大时，采用机械混合法就难以混合均匀，制成的管状焊丝存在着粉末偏析的情况，造成成份偏析，对焊接质量产生不利的影响。为克服这一问题，有人专门做了试验，选用了机械混合的金属粉和水雾化制造的合金粉两种填充粉末，制作成管状焊丝，进行焊接性能试验。试验结果表明，采用填充雾化合金粉末的管状焊丝，质量可靠，操作容易，堆焊层成份均匀，含氢量低，抗气孔能力强。所以，采用中间合金不失为一个好的解决管状焊丝粉末偏析的办法，国内已有厂家采用了这一工艺。
管状焊丝很可能是今后发展的主要焊材，目前我国刚起步，无论质量、品种、数量与国外相比，均有较大差距。管状焊丝可以利用碳钢带制成较高合金成分的药芯焊丝,如耐热钢、低温钢、耐候钢、不锈钢、管线用的专用药芯焊丝。这一点比起实芯焊丝和焊条来讲有更大的优越性。
3．雾化法制作合金粉末的工艺
3.1制粉原理
除电弧和线材火焰喷涂外，其它所有喷涂工艺都是以粉末为喷涂材料的。粉末材料包罗万象、适应性强、工艺可靠，能提供各种涂层功能，在高技术领域中应用很广，这些特点是其它形式的材料无法比拟的。
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