层） 结 与工作 层组成 ．见图氧 乙炔焰 　　　　 金属 粉末喷徐工艺是将金属粉末通过级乙 炔火 焰加热至熔化或 达到高塑性状态后 ， 喷射并沉积 到处理过的工件表面， 从 而形成牢 固结合徐层的一种喷涂方法。它属１在 ， 某些情况下可采用过渡层与 工作层 合一 的粉 这样 末， 徐层 仅由一 种粉末组成。 这种粉 末称一 次性粉末， 前国内还没生产供应， 目 故不作介绍 。过渡层是为了与基体材料达到 良 　　　　 好结合， 同时又与工作层很 好结合 。 所以 目前所采 用的火焰粉末 喷涂 ， 管喷什 么样 的工作粉 不 末（ 一次性粉末例外）一定要 先喷过渡层 ， ， 如 果磨损尺寸较 小 ， 又没有特 殊要 求即过 工况 渡层 可以满足工作 要求时 ， 样只 喷过渡层 这一 层 就 可 以达 到 。于喷 涂工艺中的一种。 过去人们对火 焰粉末喷徐工艺 的认识是 片面的 ， 认为火焰喷涂的涂层比较疏松， 孔隙率大， 结合强度低。 但随着制粉 技术的进 步 ， 是放热型镍铝复合 特别粉末的诞生， 新型粉末材料的间 使火 世， 焰粉末喷涂涂 层的结 合强度大大提 高 ， 从而使 该 工艺应用越来越广 。它 除了有其它喷涂 工艺 （ 电弧丝喷涂 ， 火焰丝 喷涂 、 等离子喷涂 、 爆炸 喷徐 ） 对工件 加热温 度低、 层耐磨、 涂 用途 广 等优 点外 ， 工艺最大 的特点是设 备比较 简 该单， 操作简便， 应用灵活， 修复速度快， 噪音小。火焰粉 　　　　 主要用来 末喷涂 进行不承受大冲击载 荷的磨耗 区的预 防性保 护和修复 ， 从而 提高零件 的使用寿命 。图 １ 火馅 粉末喷 涂涂 层组 　　　　　　　　　　　　 成Ｉ 　　　　　　　　 ｓ 一工作层 ｚ －过渡层 －基体材料工作层是为了满足工件使 用工况的要求 　　　　 而设计的 ， 如耐磨 、 耐蚀、 耐热、 氧化等． 伉 作为火焰粉末喷涂过渡 层的粉末均采用 　　　　 放热型的镍铝包复 粉 ， 目前这 种包复 粉有两 大类 ， 一类是镍 包 铝包 复粉 ， 即粉 的外 层为 镍， 芯子为铝 。另一种是铝 包镍包 复粉 ， 即粉的 外 层 为铝 ， 子 为镍 。 芯１２ 喷涂设备及喷涂粉末 ．氧乙炔焰金属 粉末喷涂工 艺设备 比较简 　　　　 单， 括喷涂枪 ， 包 氧气 和乙炔气供 给装置 （ 氧 气瓶 ， 乙炔 发 生器 或乙炔 瓶， 气体干燥 装置等） 。根据被喷涂零件的结构特点及喷涂表面制 　　　　 备的方法， 配备喷砂装置、 车床、 磨床、 手提电动 或风动砂轮等 。除喷砂装置外， 一般说来， 上述这 些 设备 现 场均 具备 ， 需 另外设 置 。 不镍铝包复粉作 为结合层粉末是 因为镍 与 　　　　铝在一定 温度下 能发生 放热反应生成镍铝化合物 ， 同时放 出大量热量 ， 提高 了粉末颗粒 的 温度 ， 种涂层能与许 多材 料形成 牢固结合 这和自 结合 ， 使涂层与基材有 较高的 结合强度，涂 层本 身有较高的 自身强度 ， 涂层致密 ， 具有抗氧化、 坑腐蚀、 耐热和耐热冲击以及 不被熔 化 物质所浸润等性能。 镍铝化合物涂层可 与 各类钢， 铝合金、 铸铁、 妮、 钦、 钮等结合， 所以 火焰粉宋喷涂除紫 铜外， 几乎各种各样的金 属材料均能进行喷涂并达到良好的结 合。 一 般火焰粉 末喷徐用的镍铝包 复粉 粒度范围 为一１０ ５ ８ 十２０目／ 时较为合适 。种结合力是 较低的。通过对镍铝 包复粉 的研 究， 发现镍铝化合物 的涂层 于基体 间建 立“ 冶 金” 结合 ， 进行涂 层结合 性能试 验 时， 现断 发 裂和剥离的部位是在镍 铝化合物涂 层的内部或在镍铝化合物涂层与上面的工作徐层的交 界面上。 这表明 镍铝化合物涂层与荃体材料 与基体材料的结合比 镍铝化合涂层内部强 度 及镍铝化合物徐层与工作涂层的结合强。镍铝化合物徐层能 与基体材料 产生良好 　　　　工作层粉末主要是承受工况的能力， 　　　　 同时要与过渡层可靠的结合。作 为火焰粉末喷 涂用的工作 层粉末 可采用纯金属粉末 （ 单一 粉）合金 粉末 ， ， 混合粉末 ， 或包复粉末 ， 金属 陶瓷如 Ａ ａ， ， 般粒度为 １０ －５ ｌ 等 一 Ｏ ５４ ３０目／时。结合可以从四方面来说明：１ 生机械 结合 ： 般处 理过 的表 面 ， 　　　　 ．产 一从放 大来观察， 表面总凹凸不平的。 高温微 当粒子高速 碰撞到基 体表 面的凸点 时 ， 动能转 换 ， 生粒子 变形 ， 产 同时粒子 冷凝收缩 咬住 凸 点 ， 机械结合 ， 形成 见图 ２ 。测定结 合力证 明 光表面 比粗糙表 面结合 力来 得低 ， 以说不 所 管任何种喷涂工 艺被 喷工 件表面层尽 可能要糙化 ．１３ 喷涂工 艺 ，１３１ 工艺实质 ．． 及涂层的 结构特点一般说来 无论是那一种喷涂方法 ， 　　　　 ， 涂层形成的 机理都是一 致的， 都是通过能源的加热使 喷涂 材料 加热至熔化 ， 融或高塑性 半熔 状态及微颗粒高速冲击碰撞在基体表面上产 生变形形成“ 片状 ，盘碟状） （ ’ 形状 ， 后来的 微 颖粒 将碰 撞在 已经粘 附在基体上 的微粒 ， 它 们也 将形 成扁 平状并 互相镶嵌 ， 逐渐形成涂 层 。所 以任何一种喷涂方法形成的涂层都 具 有方 向性 ， 且各个 方向性 能是不 一样的 ， 并具 有 一定的孔 隙度 ． 另外在涂层 　　　　 的形 成过程 中， 每个微颗粒 因为在碰撞 时“ 冻结” 所以受到 一个 抗拉 了， 应力， 每个颗粒的这些应力是积 累的， 同时对 颗粒 产生一些变形 。 由于这个原 因， 整个涂层 产生了一个有规 则的应力 外层受拉应力 ， 而 内层产生压应力。 因此 ， 在某种情况下应力的图 ｚ 基 体表 　　　　　　 面放大 及顺垃 碰搜 过程 示盘 图２ 产 生微焊 　　　　 接 ： 表面 上冷点 当高温 ． 基体 粒子碰 撞时受热 ， 由于 镍铝 化合物 的反 应热 量大 ， 颗粒温度高 ， 至在与基体表 面碰撞时 甚刻还继续维持几个微秒时间的放热， 这样使冷点的温度 升高而使其与高温颖粒 间有可能 熔合在 一起 ， 形成微焊接 。 ３ 产 生金属 　　　　 键力的结合 ： ． 高速高温 颖粒 碰搜 在极 其干净的基 材表面后 ， 时颗 粒变 这 形 与表面 密贴 ， 粒与表 面的距 离可 能达到 颗 原子晶格 范围 内， 这时就 产生 了金属键 结合 力，产 生金属 键结合 力的最基本 条件就是一积累限制了 涂层的厚度， 特别是喷内 孔及平面的涂 层。 根据涂层形 　　　　 成的机理 ， 一般涂 层与基体 的结合及随后颗粒间的结合主 要是颗粒的互 相镶嵌的机 械连接及氧化 物的粘结 ， 往往这３６ 　　　　定要在极其干净的表面上， 同时距离要在晶 格距离内才能产生， 所以被喷涂的基体表面 一 定要做到极干净， 一点千万不可忽视。 这 ４ 产生微扩散结合： 　　　　 ． 放热型的镍铝包复粉在基体表面上的 碰撞， 于在紧密的 由 接触、 变形、 高温等条件下， 界面 在 上可能造成徽小的扩散 ， 使顺较 和基体增加结合 力 。 通过徐 层 的金相 及 电子 显微镜扫描 的分 析 ， 研究 了以 钢为基 体的表 面镍 铝包复 粉的喷涂 层， 现 发 结合处 既不同于基体 材料 ， 不 同于涂 层材 也 料， 结合层 由 Ｎ －Ａ－Ｆ 所组成 ， 一结合 ｉ Ｉ ｅ 这为确保 　　　　 涂层与基体的结 合质量， 据喷 根 徐层工 艺实质 ， 喷件表面进行 预处理是十分 对被 必要的， 必不可少的． 预处理 的目的是使被喷涂 表面绝对清洁， 没有任何污染 ； 使表面造成一定 的粗糙度 ， 从而增加结合力； 同时为了使涂层满 足工艺要求， 表面还要加工掉一层以提供镶嵌 涂层 的空间， 即保证徐层有一定的厚度 ． 火 焰粉 末喷 　　　　 徐工件 表 面预 处理 方法 较层厚度约为 。５ 微米见图３ ，．１ ，多， 不管都种方 首先要将被喷涂表面去 但 法，除油溃及污垢 ， 一般采用有 机溶剂洗除 ， 碱洗 或蒸汽除油 ， 如油溃渗入基 体材料里面 ， 可用火焰将表面喷烧直至无黑烟为止， 在特别麻 烦的情况下， 进行多次加热清理以除去 必须所 有的油 污， 面除油污后 再用 下列各 种方 表 法之一进 一步处理 ； （） 削处 　　　　 理 （ ４ ： １车 图 ）回转 件如 轴类 ， 只 要 能车削 ， 就尽量采用车 削方法 进行表 面预处理以去掉损伤或疲劳表层， 同时容纳一 定图３　０Ｘ镍铝化合物涂层与基体结合线纹有 Ｉ 　　 ５０ 　 徽米的 Ｘｉ －Ｆ 　　　　　　　　 －ＡＩ ｅ厚度尺 寸 的涂层 ， 削的表 面一 般车 毛刀即 车可。由 述的四 合力综 过渡层 体 　　　　种结 上 合使 与基 材料结 合强度大大 提高， 结合抗拉强度试验 结果表 明， 拉断后基材表面上还粘有镍铝层颗粒， 且结合强度如前所述是 比 较高的。 涂层形成 　　　　 过程中影 响结合的 因素很 多，表 面车去 　　　　 多少 （ 下切 深度） 合适 ， 考虑 到 火焰粉 末涂层 的特点 ， 即涂层是 由结合 层及 工作层 所构成 （ 一般 说来 ）结合 层一般厚度 ， 为 。１ － 巧 毫 米， ＾０ 工作 层是为 保证工况要 求而设计的 ， 其厚度最小 要大于 。２ ． 毫米 ， 因也是很复杂的， 如顺粒质量， 顺粒运动速度，颖粒 温度 ， 颗粒熔点 ， 颗粒熔化 热 ， 基体温度 ，此涂层总厚度最少也要 。３ ０３ 毫 ．－ ．　 米。 － ５ 当然有的静配合尺寸偏差少 ， 工况要求不高 ， 这 样单独 喷结合层就 够， 以表面下 切深度保 所基体表面预处理， 基体导热系数， 基体熔点等等。关于结合机理 的研究， 做得还很不够 ， 特证。１ ． 毫米就可以了。 对承受磨损工况的 工件， 下切深度 等于涂 层最 小厚 度加磨损量。 （） 　　　　 ２喷砂 处理 ： 这是一种被喷涂表 面的常 用处 理手 段， 喷砂处理使表 面氧化膜 去除千 净， 同时达到表 面的粗糙化 目的。 喷砂最好用 氧化铝 （ 玉） ， 刚 砂 砂的粒度 根据表 面要求来 确定， 一般粒度 为 １＾５ ６－０目／ ， 时 喷砂后要尽 速进行 喷涂 ， 不要放 置太 长时间 ， 受污染 以免 （ 水份 、 灰尘及氧化） 。如果 工件磨损量很小 ， 光进行 喷砂处理 不能保证 涂层 的厚度要求 ， 这样需 预先进行 加工后 再进行 喷砂， 由于一别是研究工 作层与结合 层之间的结合机理方 面， 如颗粒的加热， 由喷枪向墓体表面的运行， 冲击表面的状态 ， 各种材料 之间的结合等 研究还是很 不够 ， 面还要进 一步深入 探 这方讨．１３２ 工艺过程 ．． 火 焰粉末喷涂 工艺包括 四个方 面 ： 喷 　　　　 被 工件表面预处 理 ； 合层； 喷结 喷工作 层 ； 涂 喷层后处理 。１被喷工件的预处理 　　　　 ）３ 　　　　　　　　　　　　 ７般现 场无喷砂 设备 ， 以火焰粉 末喷涂大 都 所采用上述的前二种处理方法 ．图 ４ 喷涂前表 面牟削准备 示意图 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　喷涂前的表面处理方法是多种多样， 　　　　 但总的要求都 是为 了达到表 面洁净、 表面粗糙 化， 能容纳 一定 厚度 的徐层 具 体选用那种方 法要 限据产品的具体情况及现 场施工的条件 来决定 ， 如喷 涂局部 的损伤缺 陷、 内半 圆面、 平面等用砂 轮打 磨最合适 ， 硬化 表面的迥转 件用磨 床磨削 ， 能进行 车削的迥 转件用车床表面加工是合理的， 如果预热后立即喷涂结果结合强度反 易受到影响 ， 通过生产 的实践 及大量的试验 ， 先行预热后 再加工表 面是喷 涂工 艺中确 保涂层结 合质 量的极 其有效 措 施， 只要按这 样做 ， 时喷涂 参数 控制正 确 同 （ 焰大小 ， 火 出粉量大小 ， 喷徐距 离）涂 层与 ， 基体的结合是极 可靠的 ， 加工时不会发 生剥车削最方便， 效 ， 最有 有的零件已 加工 后可用 干净无 油的粗锉刀锉表面使之见金属光泽， 总之要根据具体情况， 灵活选用。通过我 们的大量试 验结 果， 里要阐述 　　　　 这落现象。 预热温 度不 宜过高， 特别是冬天， 气温较 低， 预热 当 温度高 １０ 在车削 后， 于 ３℃时 表面 新的表面的金属光泽迁冷又变颜色 ， 产生氧化 ， 所一个重要的问 ， 题 这就是喷涂前工件预热的 向题。 实践证明： 预热有很大的实际意义， 预热可去掉 喷涂表 面的水 份； 降低涂层的应 可 力积累 ， 别是喷涂大尺寸的零件 ； 特 改善微扩 散微 焊接 的条 件 。预 热温 度 不 宜过 高 ， 约 １０ ０℃左右 为合适 。 热时刻 置于表面准备之 预 前或后 也是很 关键 ， 结论是要 先行预热后 再 进行表面处理这才 是合理 的。从试验中可观 察到 加工后 呈金属光 泽的表 面， 当高温火焰 烘烤 其 表面 时， 面层受 高温加热 ， 表 当火焰离 开工件后 ， 其表面 已经变色 ， 实际上这时整个以预 温度 过高。如 热 不宜 果车削 面变色 后表 说 明 热 予 温度高 可降 度后再 了， 低温 车削．２喷结合层 ） 在已处理 好的基材表 面上 首先均匀喷上 一层镍铝复合 粉为结合层 ， 结合层的厚 度不 需太厚 ＇，　 ．　 米即可 ， ｏ１ －０１ 毫 ５ 因为该 层仅起 结合作用， 粉末也较贵 ， 以不 必喷太厚 。 所 由于铝包镍包 粉的工艺性 能较好 ， 结合 质量高 ， 冒烟少 ， 易掌握 ， 所以建议喷 结合层 尽量采用铝包镍粉。喷涂 的火焰一般 用中性 火焰 。工件的温度仍然是比 较低的 而工件表面变色实 际上是 表面氧化后形成一层极薄极薄的喷涂时喷枪与工件表面距离一般约为１０毫米左右 ， ８ 但也不是绝对 的， 随着火焰功氧化膜， 它阻障了过渡层与墓体的 结合， 所以必须 去掉这层 极薄的 氧化膜 ， 故预热后 再行３８ 　　　　率大小， 粉末在火焰中的加热状态而变 根 化，据经验 在火焰总 长的五 分之 四的区域进入工件表面为合适， 此时粉末温度较高， 速度较快， 沉积效果较好 。３喷 　　　　 ） 工作层粉 工 　　　　 作层是为了满足工件使用工况而 设计的， 喷结合层后在 结合层 上再喷上所需 的工在 实际操作中要灵活掌握 火焰 的性质 、 　　　　 火焰的能率、 出粉量的大小喷涂距离 等， 使喷 涂粉末达 到较高 的温度， 较高的速度 ， 较好的沉积效果， 较少的烟 以保 雾， 证涂层的结合质量。在喷徐作 业过程中切忌用手或其它胜物作层， 工作层粉 不是放 热型的， 粉粒的热量完全靠火焰 的加热 ， 为了使粉粒不致严重氧化 ，碰到工件表 面造成污染， 影响结合质量， 这点必须特别注意， 不可忽视 。火焰一般采用中 性焰， 在喷铜基合金粉时， 需用氧化焰 。粉粒在火焰 中的运动速度主要取１４． ． 应用实例火焰粉末喷涂工艺近年来在国 内巳用于 　　　　 各类 设备的保护及维修上 取得了较 大的成 效， 有的零件过去无法修复 ， 采用这 种工艺修 复了 ， 有的零件采用该工艺预防保护 ， 提高了 质量 ， 节省了贵重材料 ．根据工艺的特点 ， 目决于火焰的 嫌烧速度， 火焰能率强时燃烧速度 就快 ， 同时粉粒升温 也快 ， 温度高 ， 这样使 粉粒的喷射效果加强 ．一｜ ｜ 了 ｜ ｜ ． ｜ 毛 性 ‘ ． 七 ｜ ， ｜ ｌ ｔ ｌ ． ． ． ． ‘有时由 工件 　　　　 较小或喷 厚度 喷 于 涂层 较大 涂 时间 较长 而使工件 温度升高引起 不良 影响， 可 暂停喷 待工 徐， 件温度降低 后再继续喷涂 至所 需涂层 厚度。 厚度的 涂层 测量要 被喷 考虑 件的 热膨 胀量， 工余量 精加 及下切 深度， 层 即涂 厚度等于下切深度加精加工余量和热膨胀量。序号１前主要用于静配合面上， 包括外圆面， 内孔面， 平面等位置 ， 还用于相 对运动 面上 ， 提高 零件 的耐磨 性能 ， 有些产 品用作表 面预防保 护， １ 表 介绍一些应用实例。表 １零件 名称及 修复或保 护邻位尺 寸（ 米） 毫 ６ － ２７ｌ　 ０ Ｌ ０ ，　 Ｏ Ｌ－２ ７柴油机 曲袖减展 器端 等、 铁０１ｏ　１０ 球 ３ ｘ　 ０喷徐 原因备注２｛ 气 转 轴 承 ３ｒ０５ 排 泵 子 轴 端８ｓ ８ Ｃｉ　排 气泵 叶轮 铝 合金＿｛ ｒ用 动 改图使 后松烧轴磨拟 １ 外形 尺寸磨 投 变 形修 内半孔阵去 法修 废 无 复报 处理同 上乙｝牵引 机轴 轮挡 轴 挡 电 齿 、承１ －２ ７集抽 机机体 主轴 承 座 ２ ＃钢 吮 ０ ０一 加工过限， 磨ｍ＊动５６ ７ ８ Ｓ １０ Ｉ １ １ ２｝内 机车 速箱 轴 主 轴４４ 然 变 从动 、 动 ５ 钢 ｝ｌ　２ 柴油 气 、 金 铁 Ｏ－０ Ｌ ７ 机 缸套 合 铸跃进 牌汽车 曲抽主轴 须． ：｝磨撅 加 ． 工过限臀损磨撅｝ 电 除内 力 代替 焊俏 应 一一．一｛民 沮车 轴 承档 德保 凸 抽 ｝６＇　Ｒ曲 ６Ｘ　 ｍ￥１ 轴￥５　 Ｅ ７ ５｛ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿｝磨 损 一磨祖 磨摄１　０ ２ 柴油机曲轴连杆颈Ｆ１　 ９ ８ ２Ｏ　 ０ Ｘ　 １厂｝ 轴承 及 时装 车 轴 位轮 压位１ ３ １ ４ １ ５ １ ６３５日 ．， 野汽车曲轴 东风‘ 柴油机高低沮水表轴 １０Ｗ 电机轴 ３ｋ１＇ ０ 造纸机 供缸 ， 铸铁 ＋ ２０　８ ０ １０ ｘ　０ １偏 磨磨损 磨损 １ Ｃ替喷钱 提高耐 　　｛ｂ ｌ． ２ ｔ ｉ Ｚ２ 氧乙快焰金属粉末喷焊技术２１ 氧乙炔焰 金属粉末喷 焊工艺原理及其 ．． ！ 、 １ 特点 　　　　　　乙快 火焰加热后喷洒 ， 沉积并熔化 在金 属零 件表面上 ， 成具有特种 ＇ 表面敷 层的 新 形 能工艺。氧艺 　　　　 炔焰金属粉末喷 焊工艺 是粉末喷焊法 中的一 种， 它是用 自熔性合金粉末 ， 通过氧它与金属喷涂 工艺有所相 似 ， 　　　　 但却 可达 到堆焊 的效 果， 兼具有喷徐 工艺的 灵活性 和 堆焊 的可靠性， 弥补 了喷涂 法和堆 焊法 的不辱 月足之处 ， 即克服了喷徐法涂层的多孔性 ， 层 涂 与基体结合力 低以及涂层存在着 内应力等缺 点． 喷焊层可 以做到薄而均匀 ， 且可较精确地 控制厚度 ， 焊层表面光滑平整， 焊层与基体金 ． 属间形成表 面合金和 相互扩散而达到牢固的左右．５ 　　　　 有一定的廷展性及与墓材相 ） 应具 合金接近的膨 胀系数。以防喷焊层产 生裂 纹或翘起。结合。合金粉末可根据 工况需要选择各 种成 份， 使喷焊层满足各种工况的要 喷 求。 焊层硬 度可从Ｈ ２０ Ｒ６ 之间变化、 作为抗 Ｂ ０－Ｈ ｃ５ 可 磨损、 抗腐蚀、 抗氧化、 耐热、 耐冲击的表 面敷层， 可作为修复已磨损或有缺陷的零件 ， 还可 用于联接， 装饰等用途 。６应具有 　　　　 良好 的固态 流动性 ， 宋呈球 ） 粉 形 颗粒 ， 与喷焊枪及 喷焊 操作方 法相适 粒度应， 粒度为一１ ／ 一般 ８ 。目 时。出厂的粉末必须进行粉末 工艺性 能及结 　　　　构性的评价试验： 包括粉末的熔点； 镜面反光 ； 池稳定性 ； 熔 粉的颜 色 ； 的表面状态 ； 粉末 粉末 的形 状 ； 粉末的污染 — 杂质 ， 氧化物 ， 熔 渣等 ； 粉末 的流 速 ； 末的尺 寸均 匀性 ； 粉 粉 粒 的金 相检验— 结构 ， 显微硬 度 ； 空心 ； 粉 末 的化学成份分析等。 目前应用的氧乙炔焰金属 粉末 喷焊 的 自 　　　　 熔性合金粉末有四大类 ： 基 ， 镍 钻基 ， ， 铁基 铜 基 。但应 用最多的是镍基 ， 其规 格品种也较 多， 适用性 也较广。 火焰喷焊 　　　　 时一般不 添加熔 剂 ， 因这些粉 末 合金中含有硼硅 等添加剂 ， 合金具 有自 使 熔性作用 ， 添加硼硅元 素有三个作用 ： １降低合金熔点 ， 适量的硼 、 　　　　 ） 含 硅可使熔该工艺具有设备简 操作 　　　　 单、 方便、 艺灵 工活、 且喷焊层能具有上述的多种特性 ， 因而不论对节约昂贵合金材料， 提高零件的使用寿命， 以及防护维修等都具有较大的实际意义、 特别是用来修复和预防性保护受力较为恶 劣 的工件尤为合 适。２２ 喷焊设备及自 ．　 熔性合金粉末氧乙炔焰 　　　　 金属粉末喷焊 设备极其简单 ． 包括喷焊枪 ， 氧气和 乙炔供给装置，氧气瓶 ， （乙 炔发生器或乙炔瓶， 气体干燥 装置等） 。 根据产品特点及工作需 　　　　 要可 配备一 些辅 助装置， 如转胎或转具， 大能率的氧乙 炔焰 枪， 式电 箱 炉或 保护气氛护以及干 燥箱等自熔性合金粉末对氧乙炔焰粉末喷焊工 　　　　点控制 ９０ ２０ 之间。 在 ０＾１ ℃ ０２使喷焊层合金产生硬度 ， 　　　　 ） 提高耐磨性 ， 硼化 物硬化相 Ｈ ｖ超过 １０ ， ００ 由于硼化 物或 其它碳化物硬 质点 的弥散 分布 ， 提高 了喷焊 层的硬度 ， 完全溶解在 富镍 的混合 晶中也 硅艺 起着十分重要的作用。 合金 粉末的质量将 直 接影响到喷焊层的质量及实际操作， 故用于氧乙炔焰金属粉末喷埠的合 金粉末必须具 有下列各基本要求 ： Ｄ合金 粉末 　　　　 的熔点应 比被焊的金属熔点低。可提 高基体的 硬度。３起熔剂作 　　　　 用： ） 硼硅是强烈 的脱氧剂 ， 它们能使 被焊金属表面及喷焊层金 属中的氧化物还原， 起清洁及净化作用 ， 脱氧产物形成低 熔点的硼硅 酸盐浮出熔 池表面 ， 这层 薄薄的 渣膜保护 了熔 化的金属不 受氧化 ， 防止产生 气孔 ， 同时诩硅的加人还能提高 湿润。 铜和铜２ 　　　　 ） 合金粉 末应具 有使熔池脱氧及 使氧化物浮出的能力。 ３对 被焊 　　　　 的金属 表 面具 有 良好 的湿润 ）性。合金粉末中加入磷， 使合金也具有自 熔性。火焰 喷焊 　　　　用的自熔性 合金粉末主要采用 喷雾法 （ 气喷或水 喷） 造 ， 制 用这种 方法制造 出来的粉 末， 每个颗粒 都代 表一种均 质的合 金， 而不是不同成份粉末的机械混 合物， 金属４应具 有合适 的粘性流动 （ 　　　　 ） 液态流动性） 范围 ， 即要求合金 能在 一定的温度范围内保持固液两 相共存的状 一 态。 般约 １ －１０ ０ ５＇ ０ ． Ｃ４ 　　　　 ０粉末狡子是较理想的球状， 因此保证了喷焊 层成份的均匀和较好的粉末流动性能。含碳化钨的喷焊粉一般是用某种 自溶性 　　　　中 氧 由于 硅的脱斌 的氧 化， 硼 作用， 熔化 使 的金 属紧密 接触被清洁的固 态荃体金 属表面， 并熔解其表面形成表面合金， 产生相互渗透， 相互扩合金粉末中机械混合一定比 例的铸造或烧结碳化钨粉末制成的 ， 它不是均质合金 ， 实际应 用中还可将二种不同 的自溶性合金粉末按 比 例混合 而得到某种性能的粉末 喷焊 层。 ２３ 喷焊工艺 ．散， 成牢固的 形 结合， 质上就 实 是固态 金属被 液 态 所熔 金祠 解而形 成结合． 我们采用同种粉末 　　　　 合金对４ 号钢、 ５ 灰口 铸铁、 变性铸铁、 铸铁等材 球墨 料进 行喷 焊试验， 对喷焊层进行金相分析研究 ， 在喷焊 层与 基材金属 的交 界面 上均形成 一种表 面合 金 层， 熔蚀的深度 由于材料不同 ， 解的时间长 熔２３１ 喷焊层结合处理 ．． 利 　　　　 金粉末 用自 性合 熔 在被喷 属表面 焊金 上熔化形成所需敷层的结合机理是： 被喷焊的基短， 其深度也有差别，５ ４ 号钢约 ６ 微米， ０ 铁约为 ６－１０ 米。 ０ ２微材表面未经熔 而交界 化， 面上的 基材被熔化的 低熔点自 合金所 熔性 熔解， 成了表 形 面合金， 互相扩散， 互相渗透 ， 最后形成牢固的结合。图５ 　　　　 为种基材与 至图 ８ 焊层交界处的金相照片．为什么能 　　　　 形成表面合金呢？ 下面 举几个 例子来说明， 我们知道普通食盐的熔点为７３ ， ６ ＇ 如果加 入溶剂 （ ， Ｃ 水）零度 以上的水便 可使食 盐溶化 ， 了七百多度 。 的熔点为 减少 铜 １８－， 加热 和 加 入溶 剂 可将 熔 点 降 至 ００ 但 Ｃ　７６ ， ３＇ 如将一铜棒放人熔融的磷 Ｃ 铜合金里保 持７６ ， ３＇ 铜棒就会慢慢地熔化， Ｃ　 较原来铜的 熔点降低了 ３ ＇。 迷例子可看出， ４ Ｃ 从上 ４ 在温度 和熔 剂的作用下 ， 固体被液体所熔解 ， 这个 温度 比原来 的 金属熔 点低 。又如银 的溶点图 ｓ　 ｓ ｘ， ｚ ｏ 灰铁 交 界处有 一 宽经 ００ ．　 ６毫米的过 波层９ ｒ， ６ － 倘将一铜片夹人两片银片之间， ０ 铜片 会在 ７０ 的温度下和银的交界面上形成新 ８℃ 的 合金 ， 谓称为表面 合金， 合金的 而 结合强度视两 种金属 的化学亲 合力 及互相掺透 ， 散 扩 性 能以及湿润特性而定 ， 如使用焊剂时 ， 视其 化学成 分如何而定。 喷焊层与墓材结合的机理就是根据这个原 　　　　理 起来的。自 合金粉 熔点比 焊基 发展 溶性 末 喷材的熔点低 ， 当其熔化时基材金属仍处 固态， 合 金中的硼硅元素与氧的亲合性较高， 们使基 它图６　５Ｘ， ｙ０ 变性铁交界处有一宽约 。０ 毫米的过渡 ８层 　　　　　　　　材 金属表 面上的氧 铁和其 属氧化物 化 它金 引起还原作用 ， 生成氧化硼与氧化硅， 氧化硼与氧化 硅合成一种低熔点的硼硅酸盐类熔渣， 浮出液 体金属的表面形成保护膜， 保护金属不被空气从这几张金 　　　　 相照片我们可以看到靠近基 材表面的喷焊 层均是奥 氏体组织 ， 各种 材料 熔蚀深度各不 相同 ， 而离开基 体表面 的地方４１ 　　　　　　　　　　　　　　用火焰将 喷洒上去 的粉末熔化 ， 根据 粉末熔 化情况及喷焊层的厚薄要求来决定火焰沿喷 焊面 向前 移动的速度 ， 向前 移动时 再间断 当 地欺动送粉 开关送粉 ， 并进行 熔化 ， 这样 ， 送粉， 熔化， 前移动周期地进 ， 向 行 直至整个工作表面被 喷焊层复盖为止。 一步法工艺由于对工件的热输入 比二步 　　　　 法低， 所以工件的变形可能性小 ， 材金相 对墓 组织的影 响较小 ， 同时易获得所 需敷层 的厚图 ７　 ｓ ｘ， 铁交界处 有一 宽约 ０ １ ｚｏ 球 ．２毫米 的过 波ｍ度， 粉末 利用率高 ， 对小面积 ， 大截 面零件 的 喷焊较合适 。喷焊操作 时焰 芯尖端 离工件 表 面的距离较近 ， 一般 为 １－２ ０ ０毫米左 右 ， 但 不是绝对 ， 如果小 面积， 能率的喷焊 时 ， 小 焰 芯尖端距工件 距离相应缩 小， 总之距离的选 择以操作顺 利进行为宜 ， 灵活掌握 。（） 　　　　 ２喷焊二步法即先喷后熔工艺， 这种喷焊工 艺的粉 末喷洒 和熔 化程序 是分 开进行 的 。工艺过程是 ： 工件表面准备 ； 整个 工 预热图 ８　 ５ Ｘ ４０俐 　　　 ２０ ．５ 交界处 有 一宽约 ０ 。 米 的过 渡 ．‘毫 层 　　　　　　　　是多种金相的混合组织。 对多种 自熔性合金粉末进行喷焊层与基 　　　　 材结合强度的试验 ， 果表 明： 结 结合强度均超件， 一般 碳钢铸铁预热温度、 约为 ３０　 ０－ ３０ 左右， ５＇ Ｃ 喷抗氧化 性能好的材料可 适当提 高至四、 百度 预热 五 后在整个待喷 焊表面上均 匀 喷洒 上一 层所 需数 量 的粉 末 （ 宜 过 不 厚）喷粉距离从喷嘴至工件表面约 １０ ， ５ 毫米 左右 ， 然后再将这层粉末进行熔化 ， 粉末的熔过 ３ 公斤／ ４ 毫米“ 以上， 喷焊层结合强度 有的 达 ５ 公斤／ 。 毫米“ 上， 以 基材未熔化， 而结合强度这么高 ， 说明这是喷焊层与基材表面形成 了表面合金 ， 互相渗透 ， 互相扩散的结果 。 ２３ ２ 工艺过程 ．． １两种 基本的操作工艺方法 　　　　 ） 氧乙炔焰金属 粉末喷焊 工艺根据喷粉及 　　　　 熔 化的先后次序区分为两种基本操作工艺 （） 　　　　 １喷焊一步法 — 喷 、 同时进行的工 熔 艺。这种工艺的粉末喷洒和熔 化工序是交替 进 行 ， 艺程序 如下 零 件喷焊 修复 面的准 工 备； 预热 ； 护 即 预热后在修 复面上薄薄 预保 喷上一层 粉末做为 保护， 以减少 工件表面在 随后的喷熔 过程中造成 氧化； 预保护后开始 局部加热 ， 当温度 达到工件表 面的预保护层 粉末 开始湿润时 ， 间断地揪动送粉开关送粉，４ 　　　　 ２化根据零件的大小及结构尺寸可用同一把喷 焊枪或附加一至几把火焰枪进行加热熔化，也可用 电炉 、 保护气氛炉 、 感应圈加热来进行 熔化 ， 喷粉后 应立即进行熔化 ， 以防粉末沉积 层在随后的加热时与基体分离。这种喷焊工 艺主要用来进行回转轴类零件 及大面积的喷焊， 提高粉 为了 末的 沉积效 果及随后熔化的可 靠 进行， 对易氧化的 材料可 在预热较低的情况 下 ２ ℃左右 先喷 约（ ０ ０ ） 上一层 较薄的粉末沉积层， 以起保护作用 ， 然后再进一步预热工件 ， 把 预热温度提高后再喷粉至要求的厚度。 ２几个工 　　　　艺问题 ）（） 　　　　 １工件的表面准 备 喷 　　　　 是要在工件表面上获得一定 焊的目 的厚度的 耐磨或 耐腐蚀 的敷层 来满 足工 作要求。 对使用 过待修的工 往往表面上 件， 有疲劳 裂纹层或电 被层、 渗碳层、 氮化层等， 或者是 表面产生不均匀的 磨损， 这些都必须在喷焊 前去除或修正， 特别是氮化层及渗碳层， 因为自熔性 合金 中含有砚 ， 在熔化 时瑚与氮结合 变成硼 化氮 ，Ｎ 是很硬很脆的 ， Ｂ Ｂ与 Ｃ生成液． 焊前工 喷 件表面要求整 即无锈、 化 浩， 无氧 皮， 油等．加 无 工后准备喷焊的表面最好 不要 停留 时间过长， 生锈及弄脏， 以防 如果某一部 分要加工， 在两端要加工出 ３－６＊ ０ ０ 角的台阶， 带棱角地方要倒圆． 对零件 上的孔、 键槽 或 凹槽不 需喷 焊的ＢＣ ４ 也是很硬脆的， 这样会引 起喷焊层翅曲，部位， 在喷焊前可用石墨块塞满， 其高出部份使喷 无 进 一 要 除． 的 件 焊 焊 捧 行， 定 去 新 工 喷表 面需预先加工以保证 精加工后保留一定厚 度 的敷 层 ， 厚度取决于 允许 的磨损量或 这个 腐蚀的限度 ， 承受压力 的状态等 ， 如承受局 部与 １最 的 面 样 喷 域 近 ．焊 后 平 一 高． 焊区 附 不 ９需喷焊的地方可涂上一 层耐高温的徐 料以防 喷焊粉末的影响。 （） ２喷焊粉末 的颖粒 度选 择及 回收 粉末压力 的喷焊层厚度要保证大于。５ 甲毫米。曾 对不同 厚度喷焊层进行硬度测定（ Ｒ ）试 Ｈ Ｃ， 验结果表明当喷焊层厚度小于 。４ ． 毫米， 硬 度下降， 基体被压溃的 这是 缘故， 承压的 所以工件状 态要考虑墓 材的压 溃间题 ， 必须保证间题 不同的操 作工艺方法要求合金粉 宋的 颗 粒度是有所区别的。 对用于一 步法的粉末， 要 求细而分散， 如粒度为一２０目 时的粉末约 ５ ／占 ５ 以上， ０ 用于二步法 工艺 的粉末粒度则喷 焊层一 定的厚度。 去除表面 方法可用 层的 磨 削加工或用车加工， 表面的光洁度无特殊要 求， －４４ 分３－ 即可。 加工时 不加润滑 剂或冷却要求粗而集中， 粒度为 一１０ ５ ／ 如 ８＋２０目 时 的粉末约占 ８－９％， ０ ０ 下面列举几种粉末的 颖 粒度筛 度分析 结果。见表 ２ ．一２５ ３ ＋２０ ５ ９５ 　　 ． ６６ 　　 ．１ 　　　　 ３ １４表 ２ 各种粉末的颗粒度筛 度分析结果 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　添＼竺 多１１２ ０ １ １２４ ０ ２ １６５ ０ ７ １６０ ０ ８ １０９ ０ ０ １１５ ０ ８ ＲＷ　 ２ ９ １４６一 １０ ０ 十 １０ ５ ７ ２ ．　＋ －０ ＋　 －０ １ －０ ＋５ ８ ２ ５ １ ０ ８ ２ ３ ０３２ ．　－２０ 　　　　 ５１ ＋３０ ２一 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８ 一１５ 　　｝ ４ ． 。 ．｛４ 　　　　　　＋ －０ ４ ３ ０ ２一一４０ ０８５霆 霎国产 粉４．７８５ ． ６５ ．　９．２１５ ． １ ４ ．　 １２ ．　５ ．７工２ ?一 ： １ ：一１． 　　　　 ３８７． 　　　　　　 ９１ ．　 ６６ １ ６ １ ．　 ５８５８ －　３ ７ ．　一．　 ２ １ ７ ０ ０ ７ ５ ２ 一． 　　一： ； ； ． ８ ：１ 　　 ５２｝一１ 　　　　 ４３５ ２４ ．　之 ４ －３｝： 一： ‘微Ｒ Ｗ　 ２ ９ １４ ６ ＲＷ　 Ｚ １ １１２粉 粉 粉 粉１１ ０ １２ ０ ２２ ０ ３１ ０５ ｛ ?： ： ３　 ： ： ： ４ ． ：‘ 右 １ ． ；） “ ５ ７ ２４ ８ 　　 ．　 ６９ 　　 ． １． ２ ７ ５７ 　　 ． １ １ ．　 １ ５ ８ 丈 ．６３ ５ 　　　　　　 ．　２．　 　　　　　　　　 ３１． ４３ ２． ２６２２ ３」２ ５ １．｛ ２－ ２５２． ０ ９９Ｉ ８ ．　 ｄ ６，８ ７ 　　 ．　 工 ４２ ６微１． ７５注‘ 　　　　 国产粉末没有区分一步法或二步法用， 即不粗又不细， 在应用时可根据操作方法进行筛分． 所以０ 一： ．　： ７｛；一５ １ ０ ． ５１ ．　　 Ｉ ６ ８　 １． ８５一．　 ８ ６ ５ ４从上表还可看出 ， 　　　　 一步法粉末粒度一４０ ０细容易氧化 ， 故要求颗粒度 粗一些 ， 但不能太目／ 时均占３％以上， ０ 这是极细的粉， 因为对 一步法操 作工艺， 粉末从喷咀 到工件的距离 短， 使粉末加热及到工件表面后立即熔 为了化， 故要求作为一步法 的粉末不能太粗 ， 要求 粉粒小些 。 而二步法操作工艺 ， 因为粉末通过 火焰区加热距离较大， 加热时向较长 ， 颗粒太粗， 太粗会引起在喷射过程中粉末未到达工 件就因重量太大而落下或加热不够， 影响沉 积效果。一步法 用 的粉末 原则 上 不 能用 于 二步 法， 因为一步法粉末颗粒度 细 ， 于二步法时 用 因加热时间长， 易造成氧 化产生 冒烟 ， 容 氧化的粉末会给 熔化工序带来困难， 至无法进 甚 行。 而二步法的粉末用于 一步法工艺时， 于 由粉粒粗 ， 这样在 边喷边熔时 要注意熔化的情 况， 容易产生“ 夹生刀 ，一般说来 ， 两种粉不 能化的间题 当需要厚 　　　　 的喷焊层时 ， 喷焊 一层达不 到 厚度 ， 需要再喷一层 ； 当喷焊层因加 工误差 或 加工不滇零件尺 寸变小 ； 者对 巳磨 损的喷 或 焊层进行修复 ； 以及 为了消 除喷焊 层中的缺混用， 前国内生产的粉末没有区 目 分两种操 作工艺的用粉， 所以要通过试 验来确定是否能通用。陷如气孔、 夹渣、 裂纹、 局部熔化不良等都会遇到在 已有 的喷焊层上 再喷焊 的问题 ．必须在喷焊时飞散落地的粉末一 　　　　 般不好再收回应用 ， 这些粉末 已经氧化 了， 在某些倩况下将原 有的喷 焊层表面上涛理干净或将缺陷部位用砂轮打磨掉 ， 再按工 艺操作 原则 进行再 喷焊。 但对二步法喷焊工艺来说 ， 由于原有喷 焊层具有 良好的杭 氧化性和 表面 活性 ， 所以 预热温度 可提高 ．如 二步法操作中， 由于工 件大小不同， 喷粉时 粉 末０沉积率接粉面积也不同， 样可用水 这盒来接 收散粉 ， 经试 验 表明， 喷入水 中的粉末， 对要求 不高的 场合下， 可烘干 或晒干后过筛应用 ， 这些粉末工 艺性能虽 比原粉差些， 但 喷焊层硬度没有明显下降 。 ｉ） 　　　　 ３预保 护问题 采用预保护方法可减少工件表 面的氧化 　　　　 机会 ， 从而提 高喷焊层的质 量。 一步法时预保护是将要喷焊的部位在预 　　　　 热到 二百度左右 的温度后 ， 在欲喷的表面上 均匀喷上一层约 。 工 ． 毫米厚的粉末 ， 这层 粉在一 　　　　 步法工艺中要保证喷上去的粉末熔化后 再移动火焰 ， 不然会 产生“ 夹生” 现象 。 而 二步法工 艺必须注 意 ， 喷粉沉积 厚度 不宜过 厚， 太厚时 ， 自熔 性合金 粉末 熔点较 低 ， 由于 容易 产生表面熔 化而 里面 的 粉末朱 熔化 的 “ 生” 夹 现象， 图 ９一般 粉末沉积 厚度 １ 如 ， 毫 米左右， 当然这个数字不是绝对 的， 熔化时也 要掌握时间使 内外均达到 熔化。在喷焊层上末保护了随 后在喷焊过程中 零件表面局 部高温引起 的氧化的机会 。故一般在预热后对欲再喷焊要特别注意上下层之间的熔合， 如果底层未熔 化， 光上层熔化 ， 这样上下层就不可 能很好 的结合 ， 加工或 使用 时会 发 生分层脱喷焊 表面先喷上 一层粉末作为预保 护层是有利的。 二步法 时预保护对容 易氧化的工件 尤为 　　　　 合适 ， 如果工件温度较低时就喷粉 ， 这样离现象。 所以一定要控制好底层的温度， 使之达到熔化 ， 才能保证结合 质量 。 另一个间题是粉末 沉积层高温受热时 间 　　　　粉末沉积层喷到一定厚度后， 特别是在熔化时容易出现粉末 沉积层与基材表面 分离 ， 使熔化工序无法进行。 而喷粉前工 件预热温度 过高 ， 会引起基材表 面氧 将 化加重 ， 影响结合质量 。 采用预保护是合 理的 ， 我们对于容 易氧化的材料 ， 在予热 温度较低 时将粉末均 匀喷洒到表面上 ， 厚度约为 ０ １ ．　 毫米就 可成为预保护层 ， 随后再预热 ， 了工件 的预热温度， 提高 再 进行喷粉 ， 这样可提高粉末的沉积效 果， 且可避免喷层粉末在 熔化时脱离 ． （） 　　　　 层上 再喷焊或 再重新 熔 ４在喷焊４４ 　　二 　　 ‘ 兰流盆 荔 轰 瑞卜 、 母材 ｔ．喷焊层的底层 ．其 中有些 圆球 已挤扁 ， 色为孔 舔． ２ 黑 喷焊 层的外表 层是烙化后 重凝金 属层 ，１ ２２ １Ｖ　 － ５ 图 ９　１０Ｘ． 修蚀 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 ５ 未缝：介 翔 一 林撰书 洪 谈不宜 过长， 于粉 由 末沉积层是疏松状， 高温加 热时间长， 空气从孔隙 钻进去使基材表面产 生氧化， 阻碍了喷焊层与基体的结合， 加上粉末本身在 长期 间的高温作 用下产生 氧化 ， 这 样使喷 焊层结合 质量下 降或无法进行熔化 ， 使喷焊失败 ． 关 于喷焊层 　　　　 多次熔化 问题 ， 们进行 了 我的喷焊层硬度变化见表 ３从表中看出绝大 ， 部份的 镍基合金粉末喷焊层经二次熔 化处理后硬 度没有明显下 降， 明多次熔 化喷 焊层 说后合金元素烧损并不严重， 度下降不多， 硬 有的仍保持不变 ， 故在工艺操作 上是允许 的， 但 多次加热熔化 ， 对基材会有 影响 ， 别是对于 特那些可 能造成晶粒长大或碳化物析出的材料应 尽量采用一次熔化。测 定硬度值 ＨＲ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Ｃ备 注熔化一次、 二次、 三次的试验， 测定各种粉末标 定硬 度ＡＲ 　　 Ｃ １ １２ ０１ ５７－ ６４ 　　表 ３ 各种喷焊粉末喷焊层多次熔化硬度测定结果粉末 牌号一次熔 化 　　　　６ ，４，４ 　　　　６ ５６ ５ ，３ ５ 　　　　５ ５５ ， ６， ，５５ 　　 ５ ６ ．　 ４６ Ｈ Ｂ １ ， １ ，２ ２２２ ７２９ ＨＢ ２ ， ２ ，２ ２９２ ９２９ ５． ５．１ ９５ ９ ５１９ ５ ５ ． ４ ，９５ ９５ 　　３ ．　３ ．　 １ ， ４，６４ 　　　　 ６ ６ ４， ５，８５ 　　　　 ８ ９５ ． ５ ，１ ，１５ 　　６ ５ ６ ． ８ ．６ 　　　　 ６２ ０，６ ０，二次熔 化 　　　　６ ，２ ２ 　　　　６ ２６ ， ５ ．　 ３ ５ 　　５ ５ ， ６ ２ ， ６ ，　 ５ １ ５ 　　６ ．　６ ．　 ４ ４ ，　 ＨＢ２ ３ ２ ３ ２ ３ ２，２，２ ＨＢ２ ３ ２ ３ ２ ３ ２ ， ２ ，２ ５ ，９ ９ 　　　　５ ８５ ， ３ ，９ ９ 　　　　３ ８３ ， ４，７４ 　　　　 ７ ６４ ， ５ ， ７ ５ ５ ．　 　　５ 　， ７ ５ ８ ． ５ ．　 ８， ６ 　　５ ５ ５ ６ ， ５ ６，６ ５ 　　　　５ ．　 ９，０ ６，３６ 　　　　 ４ ４ ６， ５，５５ 　　　　 ６ ６ ５， ６ ， ５ ６ ．　 　　６ ， ５ ５ ５ ５， ．，２５ 　　 ０ ５ ５ ． ０５三 次熔化 　　　　５ ．　 ２，　 　　５ ６ ６ ９ ，　 ０ ５，８ ５ ６ 　　４ ．　５ ２ ， ６ ．　 ４ ６ 　　５ ６ ，　 ４ ，　 ３ ＨＢ ２ ， ２ ， ２ ２ ３２３２ ３ ＨＢ ２ ，２ ， ２ ２ ３２３ ２３ ５ ，８ 　　　　５ ９５． ３ ， ８ ３ ．　 　　３ ， ８ ５ ９ ４ ，６４ ． 　　４ ， ５ ５ ６ ５ ，１ １ 　　　　５ １５， ６ ６ ，２ 　　　　６ ０， ２ ６ ，１５６ 　　６ ．　 ２ ２ ， ５ ，７５ ８ 　　 ５ ．　５ ９ １ ５ ． ，３．＝ 　　５ ５ ５ ２ ６ ，５ ５ 　　　　６ ４６ ， ５ ．３ ２ 　　　　５ ２５ ．略 略 没 没 变 没 变 变 低低１６１ ０１ １９９ ０９ １２４ ０２ １６０ ０８ １０９ ００ １１５ ０ ８ １４５ ２ ９ １４６ ２９ １４７ ２９１ ２１１ ２４ － ０ 　　 ５ ５ ６ －６ 　　－ ５ ０ Ｒｂ ９ ９ ８ － ６ ＨＢ － ３ － ２０ ５＾ ２ 　　 ６ ５－ ３－ ２ 　　 ４ ６４ 　　 － ５ ０＾ ０基本 役变 基 本没变 没 变三 次后低５－ ２ 　　 ６ ５ ５＾６ 　　－ ３ ９５ 　　 ６２ ５－ ５ 　　 ９￣ ６ ３１９９ ２９６ － ， ５ ５Ａ４ 　　５ ６ ． ５ ５，６５ 　　　　 ６ ５５， ６ ．　 ５ ６ 　　５ ６ ， ５ ２ １ ５ ， ３ ５．４ ５ 　　５ ．　５ ．　 ３粉 ３１ ０ 粉 １２ ０粉 ２ ２ ０略 低 三次后 低 略 低 没 变 略 低（） 　　　　 热和焊 ５工件的预 后处理喷焊工 艺由于粉 末喷洒后 要进行熔化 ， 　　　　 故工 件受高温加热 ， 这就 引起一个不 可忽视 的间题 ， 由于喷焊层 的热 膨胀系数与 基体材应力使二步法 的粉末沉积层在 熔化前破坏与 基材表面的连接 ， 使熔化工序无法进行 。 应该 指 出：８ １－８型镍 铬 奥氏体 不锈 钢应避 免在料的 差异， 可能发生裂纹， 预热及焊后处理是解决这 一向题 的有效 办法。 喷焊 的 自 　　　　熔性合 金粉末 的坛胀 系数一般４０ ８０ ５－ ５℃长期加热， － 以免产生晶间腐蚀和 抗晶间 腐蚀性能的下降， 喷焊后可将工件置于 ８０ ０℃的电炉 或保 护气 氛沪 内作 稳 ６－９０定 化处 理 。在 １－１Ｘ　 ｀Ｃ ４ ６　 － ＇左右， １ ／ ０ 如果基本金属的线胀 系数小于 １ Ｘ　－／ ， ２　 ０ ｓ＇ 喷焊层 可能 受 １ Ｃ　 较大的拉应 力而产 生裂 纹 ， 如果基材金属 的 线胀 系数大 于 １ Ｘ　－／ ， ８ １ ，＇ 喷焊 层受较 大 ０ Ｃ　 的压应力 ， 层可能 产生翅起。 喷焊 在实际应用 过程 中， 一般 碳钢工件 预热温度 由于受氧化对 空冷 硬化工具钢 或马 氏体铬 不锈钢 ， 　　　　 因为伴 随着马 氏体钢 相变 时的组织 应力 ， 可 能导至产生裂纹 。 为了保证质量 ， 喷焊后必须 立即在 电炉 内或保 护气氛 内作等 温处理 ， 不 能置于空气或其它低于 ５０ ５ ℃的保 温设备 中 冷 却， 必须放 在 ７０ 　０ ＇ 电炉 中 作 保 ５ ￣　 ０ ８ Ｃ的 温， 缓冷处理 喷焊大件时是局部预热还是整体 预热要 　　　　 根据实际情 况具体分析 ． 预热对 铸铁件可使 表面 的炭烧 掉 ， 　　　　 预热限制， ３０ ５℃ 以 ０－３０ 为合适， 焊后可空冷， 如果含碳量较高 ， 焊后尽可能采取缓冷措施， 对耐热奥 　　　　 氏体钢 ， 由于抗氧化性 能较好 ， 预热温度 可提高 ， 以防止由于膨胀 和收缩 的４５ 　　　　　　　　　　到 ３０ ０＇ Ｃ ， Ｏ， Ｃ时 ＋Ｏ－Ｃ ：对喷焊刚性大的， 　　　　 结构复杂的， 别是复 特杂 的铸 铁件 ， 如缸头 、 应采用整 体预 热， 后 焊 整体缓冷 ， 这样可避免裂纹产生 。 （） 　　　　 ６适用于喷焊 的材料 进行 喷焊 　　　　 时对基体材料性 能的了解是十型的不锈钢 、 灰铸铁 、 合金 铸铁 、 墨铸铁 等 球 都可进行喷焊 。 钢中含有较 多的硫 （ 如易切削 钢） 喷焊效果不好 ， 时在 基材金属和 喷焊 熔化 层 之间形成低 熔点脆性硫 化镍 ， 凝固后的 使 喷焊层翘起 。 基材金属 　　　　 的金相组织 及相分 由对喷焊层 也有一 定的影响 ， 如马氏体高铬钥钢 喷焊 ， 在分重 要的， 这有助于操作者可利用某种手段， 针对 基体材料在喷焊中 或喷焊后 可能产 生的 向题， 实施必要的工艺措施。 考虑到基体 另外 材料与喷 焊合金之 间的热膨胀系 数不能 相差 太大， 基体金属在冷却过程中， 不能有明显的 相变应力及基材 金属的熔点不能 低于喷焊 合金的熔 点等。冷却过程中 喷焊层与基材金属间产生较大的组织应力 ， 为了保 证喷焊 质量 ， 焊后必须进 喷行等温退火。 对于在加热后产生脆化组织且晶粒很快长大的材料喷焊就有 困难 。 总之要根据喷焊 的特点 ， 　　　　 结合 基材金属 和工件的具体情况全面分析研究 ． ２４ 喷焊 的应用实例 ． 喷焊 工艺在国 内应 用咬早 ， 　　　　 但发展较快 还是近二三年 ， 由于粉末技 犬进 步 ， 工艺的完 善， 所以该工 艺应 用越来越 广。 它不 单用于零 件抗磨 表面的修复 ， 同时 已在预 防保护方 面 得到应用 ， 从而提高零件 的使用寿命 ， 节省贵 重的材料 。表 ４ 介绍我所及国 内近 几年来应 用的部分实例 ， 作为选用 时参考。喷 　　　　熔性合金粉末中的 Ｂ Ｓ的 焊时， 自 和 ｉ熔剂作用是清除基材金属表面 的氧化物及 喷焊层中的氧化物， 此基材金属的物理化学 因性质对喷焊层质量有 明显影响 。特别是基 材 金属中与氧亲合 力大的元 素含 量对 喷焊 层有 明显影响， 在项热时表面容易生成氧化物 ， 属 于这类元素有铝、 钦 、 、 、 镁、 钻 妮 钨和铜等 ， 含 钨和铝小 于 ３ ， ％ 含铝、 、 钦 镁等 总量小 于 。 ５ ％的钢均可进行喷焊 ， 什么困难 。所 以 没有 碳素钢 、 普通低合金钢和合金结构钢 ， 各种类表 ４喷焊 原因Ｒ｝　｝　 Ｂ ３ｋＦ ｝ Ｃ４　 ＃｝｝｝ ｔ ｉ 　｝ ｆ ｒ　 ｉ ｔ｝ ９东 风。柴油机 凸轮抽挑 面部 冷 拔钢管 内模 ４ ０ ５ 号钢玻瑞模具哈夫口油 田用混浆 泵活塞杆 ‘ 召号钢 ５ 螺 旋送粉器 ， Ａ 各 类离心泵 叶轮 ，５ 今口任 ｝９ｔ　ｔ　 ｝ 一４ｋ ｗ　ｅ ． ｝ Ｇｓ　 ＃ ｆａ｝ ３ ｒ　　 Ｌ 　　 ， ｝￥ Ｒ ｆ　 ｝ 　　　 Ｇｉ ０　 １ Ａ ５ － ｉ （ ｝一 ｆ｝｝　７｝｝ｆ ＃ ｝　　　　　 ３ ｝ ｝Ｆ｝ａ Ｌ ｒ Ｆ｝ｂ ５ ｝ ｋ ｄ＆ ｝ ｔ ｝磨报 修复
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