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河南火焰喷涂(焊接)工艺的要点是什么?-春林石油机械厂

发布时间:2022-10-17 8:50:00来源:http://hn.jhclsyjx.com/news878539.html

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河南火焰喷涂(焊接)工艺的要点是什么?-春林石油机械厂

工艺选择

1、了解工件本身的性能,包括材质、成分、表面状况、磨损部位及磨损面积、深度等。

2、了解工件使用条件:使用环境(工作温度、主要介质浓度及其他成分)、受力情况(冲击载荷还是滑动配合、静配合)、故障原因(加工严重、磨损、腐蚀等)。

3、以下情况宜采用涂装技术:

1 )表面承受静载荷或低速折动载荷,要求耐磨,但涂层与基体抗拉结合强度在50N/mm2以下的工件,喷涂层硬度HV130—350,涂层厚度0.3至几mm,喷涂状态表面粗糙度Ra10—25m

2 )要求抗气蚀、水侵蚀,加工后粗糙度在Ra0.4m以下的表面,如进口汽车曲轴、列车曲轴、船用曲轴等。

3 )材质为铜合金、铝或镁铝合金等有色金属,需要恢复尺寸或提高表面耐磨性的工件。

4 )在铜合金、铝或镁铝合金等有色金属工件上涂装,宜使用铜基粉或铝粉。

5 )用于腐蚀介质时,要求涂层致密无空隙。 根据工件使用环境、使用温度、介质浓度及成分,选择符合使用条件的塑料、陶瓷或耐腐蚀金属喷涂后,用合适的封孔剂对涂层进行封堵处理。

6 )喷镀层与基体结合强度(传统喷镀层的抗拉结合强度一般为20—30N/mm2,采用陕西中科表面工程有限公司新研制生产的ZK8032型粉末多功能高速火焰喷枪,在球墨铸铁表面涂上铝包镍复合涂层喷镀层虽然结合强度不如喷镀层高,但对于修复工作在有润滑的金属之间摩擦而耐久性受损的零件,完全可以满足需要。 经科研机构计算,解放牌CA141汽车满负荷运行时,曲轴对7个主轴颈的剪应力集中在1个主轴颈上也只有15N/mm2; 东方红75拖拉机只有5.5N/mm2,这些数据远远低于喷涂的剪切强度。

7 )热喷涂涂层耐磨性。以汽车曲轴喷涂为例,喷涂的轴颈与新曲轴相比具有更高的耐磨性。 我司曾喷涂日野汽车曲轴,修复轴颈大修时检测的磨损量为0.022—0.03mm,未喷涂修复的轴颈磨损量为0.2—0.25mm,磨损量几乎为其10倍。 从该例子可以说明喷镀膜具有良好的耐磨性。

8 )涂装与喷涂焊接工艺的区别:

热喷涂层与基体金属的结合形成不同,镍包铝在热喷涂火焰束加热时发生热化学反应,喷砂除锈后达到Sa3级,RZ>; 在50m碳钢表面形成了微冶金结合底层和工作层又产生“锚钩”效应的机械结合涂层,而热喷涂层与基体的结合是冶金结合涂层。

与喷涂材料不同,喷涂时需使用自熔合金粉末,但喷涂对粉末的自熔性要求不高,且不一定是自熔合金粉末。 各种自熔合金粉末既可用于热喷涂,也可用于热喷涂,但热喷涂粉末没有自熔性,只能用于热喷涂,不能用于喷涂工艺。

工件受热情况不同,喷涂过程中和焊接过程中,喷涂前预热温度不同,工件受热影响不同,喷涂后工件的组织、性能也不同。

涂层致密性不同,喷镀层致密,但喷镀层有很小的空隙。

承载能力不同,喷涂层一般能耐受大面积接触。 多在有润滑条件的工作表面、配合面和其他受力条件下使用,但喷镀层能承受较大的冲击力、压缩应力、接触应力等。

4、以下情况宜选用喷涂焊接技术:

各种碳钢、低合金钢工件表面载荷大,尤其是受冲击载荷作用,涂层与基体结合强度为350—450N/mm2的工件,喷涂硬度HRC15065,涂层厚度0.3几毫米,喷涂层。

用于腐蚀介质,要求涂层致密、无空隙;

工件表面原设计采用淬火、渗碳、氮化、硬质镀铬等工艺,对表面要求较高的硬度。

工件工作环境恶劣,如严重的磨粒磨损、冲蚀磨损、气蚀等。

氧-乙炔火焰合金粉末喷涂工艺适应各种碳钢、低合金钢零件的表面强化或修复,但应注意零件的材质特点。 当母材的线膨胀系数与合金熔射层的线膨胀系数之差较大、大于1210-6/、大于1210-6/时,应谨慎使用该工艺,避免发生裂纹,避免母材中与氧亲和力大的元素含量这是因为这些材料通过与氧作用容易生成致密且稳定的氧化膜,阻碍熔融合金对母材的润湿作用,再熔化时液状合金以珠状像"汗"那样滚落,所以在采用喷镀工艺时,应该注意对喷镀基材的适应性无需特别处理即可焊接的金属材料:

含碳量0.25%的碳素结构钢。

Mh、Mo、v、Cr、Ni总含量<3%的合金结构钢。

18—8不锈钢、镍不锈钢、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、低碳纯铁、紫铜。


典型表面涂装特点

零件的几何形状对热喷涂(焊接)效果有一定的影响,如外周表面的热喷涂,当涂层冷却时,有收缩拥抱的倾向; 内周涂层冷却后有脱离工件的倾向,简单的表面喷涂粉末容易堆积; 如果在复杂表面的某个曲折部分喷涂粉体,就难以堆积。 因此,研究和挖掘各种类型零件的表面喷(焊)特点,正确运用喷(焊)技术,在保证喷质量方面具有很好的实用性。

1、轴类表面涂装技术要点:

(1)喷雾前表面准备应严格按工艺要求进行封闭净化处理、粗化处理,处理后表面不得与潮湿接触、手碰。

(2)严格掌握涂装标准,控制工件温升不超过250。 涂层较厚、工件较小时,连续涂装引起的温升可能超过250。 应采用间断涂装的方法降温,但不得延长停留时间。 否则,涂层会被污染导致层间结合不良。

(3)打磨过度的棱角和边缘,对于有孔或键槽的轴颈,要将堵塞孔和键槽的边缘打磨成圆角,注意喷涂的边缘。

(4)外圆表面基体预热温度为下限,喷涂过程中控制基体温度,减少基体收缩力。

2、平面涂装技术要点:

(1)注意修边、修角; 预热要求均匀,较大者可采用双端预热。

(2)喷涂时,从周围边缘喷粉,导向平面。 多次喷粉时,下次和上次的喷雾方向应相互垂直。

(3)为了避免涂层边缘翘起,喷涂前可以在工件边缘开槽,通过喷砂粗糙化可以减少应力。

3、封口表面喷涂技术要点:

涂装时,应先喷封口圆柱部分,再喷平面部分。

喷枪喷粉方向宜沿工件圆周方向成45角喷射。 这有可能降低粉的堆积率,但可以产生明显的棱角。 注意不要将喷枪垂直喷射到止口的拐角处,否则拐角处的涂层组织会散开或夹住灰尘。

涂装时若边缘出现毛刺、翘曲,应及时清除后喷洒。

4、局部严重损伤零件的涂装技术要点:

局部损伤处打磨干净,先喷补或用其他方法修补,再全面喷补。

对较深、较宽的局部缺陷,也可先用电焊填平,然后全面涂刷。对有裂纹的局部缺陷,先找出裂纹的起点、终点,在那里做裂孔,放坡,将裂纹全部清除干净后用喷雾器或焊接补齐,后喷被喷表面。

5、大型设备导轨技术要点:

修复机械导轨时,存在大面积渗油问题,很难将整个机械导轨均匀加热除油,也很难完全去除深部油污,加热温度容易使机械导轨变形,可以:

用火焰进行低温部分烘烤,使工件温度约80—100,烘烤同时擦拭油污。 重复此操作数次,然后用高功率喷雾器快速喷涂。

溶剂清洗或印刷处理,火焰烤熟,喷补。

根据钢轨损伤的具体情况,也可采用钢轨修复胶或铸件缺陷修复机的焊补技术来完成。

6、外圆面涂装技术要点:

与轴零件的涂装一样,涂层收缩力有利于涂层带钢与基体紧密接触,提高强度。 垂体水库的热温度取下限。 涂装过程中,工件温度必须超过250。 此外,还应说明对不同形状、体积、涂装部位的零件,对工件的温度控制也有不同的要求。 对小型零件外圆进行涂装时,应避免工件温度过高,冷却时工件收缩应力大,造成涂层脱落或严重变形

7、内孔涂装技术要点:

内孔与轴类不同,喷层冷却时的收缩力倾向于使涂层脱离基体,不利于强度的提高

内孔浅大时,可使用外圆喷枪,采取一定的喷射角进行喷涂。 内圆部的喷雾器多使用外圆喷枪,但使用汽车螺丝作为前处理时,为了防止涂层脱落,请注意“遮蔽效果”。

深孔涂装(孔径大于200mm)时,使用长孔内孔喷枪,但孔深不得超过孔径的2倍。 否则,会严重影响涂装质量。 应用0.4—0.6MPa压力的空冷,以免长孔内孔喷枪的温度过高。

工件转速应稍快于外圆喷吹时,以免涂装过热,工件转动方向应使涂装面朝下转动,防止飞溅的粉末带入待涂装面,火焰稍高于工件中心线。

涂装过程中控制工件温度不超过250℃,可采用间断喷涂厚涂层的方法。

涂装零件的内孔表面在基体的收缩应力作用下倾向于使涂层与基体紧密接触,如工件预热温度不够,工件温度较低,涂层与基体的收缩应力差过大,导致涂层脱落,预热温度取上限,工件变形条件允许采用两步喷焊,重熔前与喷焊相似,可根据不同情况根据喷焊工艺要求确定各类零件的喷焊焊点。


8、铸铁零件的喷焊技术要点:

车辆和机械设备中有相当多的零部件是用铸铁制造的,在制造或使用过程中难免会出现各种各样的问题。 采用氧—乙炔河南火焰喷涂技术不仅是强化铸铁件的有效方法,也是修复铸件各种缺陷和损伤(如铸件的砂眼、气孔或使用中的磨损及其他损伤)的理想手段;

喷焊多用于铸铁零件局部缺陷的修复,且缺陷大小不等、深度不一,适合一键焊。 根据工件和焊接修理的部位,尽量使用小功率喷枪,可以减少基体的热输入量。 通常选择QH—1/h、QH—2/h、QH—4/h等;

热喷涂焊接时,铸铁零件焊接性差,应优先选用镍基合金粉末( Ni—B—Si系列)。 镍基合金粉末的熔点一般为950~1050,避免重熔时基体熔化,同时含碳量低的镍基粉喷涂层硬度低、塑性好、能缓解喷涂应力,有利于防止开裂。 此时,操作不熟练者极为重要;

选择热喷涂规范时,必须考虑铸铁材质、缺陷部位大小、工况要求等因素。 在保证所需火焰能量的前提下,尽量减少基体的热量输入。 氧气、乙炔气的压力好取消限值。 喷涂、重熔时,适当调整喷涂、熔化距离,控制线能量。

焊接弥补气孔、砂眼等局部小缺陷时,焊前不预热,尽量减少焊层周围受热面积,尽量减小处于高温区。

对局部小而深的缺陷采用喷焊修补适合连续焊接。该方法粉末沉积率高、增厚快、效率高,但要求操作技术熟练,使送粉量与喷雾、熔融速度相协调,实现喷雾均匀、熔透。

对于面积大而深的缺陷,为了防止母材受热过大导致热应力增大,可以采用间歇式喷焊,也可以根据需要采用电焊、喷焊复合技术,用焊条填充底部,顶部喷焊。 例如,铸件壁厚较大时,也可以采用喷前植丝。不仅可以提高接合强度,防止喷焊层与母材剥离,而且可以消除喷焊的部分热应力。

喷焊大型复杂铸件热应力大,喷焊时应采取措施,减少应力积累。 例如,采用加热减反应法、阶段对称法; 可以得到焊接前预热、焊接后的缓冷等良好的效果。

控制重熔温度。 重熔温度过高时,合金元素烧损、母材过热甚至母材熔融会使铸铁中碳进入喷镀层,使喷镀层中碳含量增加,硬度上升,塑性下降。 另外,由于母材中碳含量降低,所以容易出现白口。另外,温度过高时会产生较大的热应力,从而产生裂纹。 重熔温度也不能过低。 否则,容易形成腻子或熔化的回流温度的控制,主要是通过操作人员观察回流时涂层表面状态的变化来进行的。 通过回流时的“镜面反射”进行控制。 “镜面反射”表示粉末溶解,炉渣浮动。那个时候,回流枪要马上取下。 再溶解的部位应避免再加热。


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