馳邁高能離子束熔覆作業(yè)指導(dǎo)書

1、表面合金化新型技術(shù)裝備集成供應(yīng)商高能離子束熔覆作業(yè)指導(dǎo)書寧波馳邁激光科技有限公司2016 版表面合金化新型技術(shù)裝備集成供應(yīng)商1 熔覆目的提高工件抗摩擦磨損、粘著磨損性、耐熱、耐蝕、抗沖擊及抗氧化的綜合性能。2 適用范圍適用于金屬零部件表面鎳、鐵基、鈷基合金、碳化鎢合金、氧化鋁合金、鈦合金、銅合金粉末熔覆工藝。3 職責(zé)3.1 專職離子束熔覆員負(fù)責(zé)產(chǎn)品的加工工藝的掌握及應(yīng)用。3.2 質(zhì)檢科表面合金（耐磨涂層）檢驗(yàn)員負(fù)責(zé)熔覆產(chǎn)品的檢驗(yàn)工作。4 工作程序4.1 熔覆操作、新合金涂層檢驗(yàn)人員均需經(jīng)崗位培訓(xùn)，并學(xué)習(xí)后經(jīng)過考核合格上崗。4.2 焊接工藝規(guī)范4.2.1公司常用熔覆材料： Fe50、Fe55、F

2、e60、Ni60、Wc、Go等。4.2.2公司表面硬化合金加工設(shè)備為離子束熔覆專機(jī)。4.2.3熔覆技術(shù)4.2.3.1熔覆尺寸應(yīng)滿足圖紙要求。4.2.3.2合金涂層硬度應(yīng)符合設(shè)計(jì)和使用要求。4.2.3.3合金涂層外觀應(yīng)平整光滑， 不得有氣孔，縮松，裂紋等缺陷。4.2.4需要熔覆的母材4.2.4.1需加工的母材表面形狀與尺寸一般為圓形或平面、錐形或異表面合金化新型技術(shù)裝備集成供應(yīng)商形等。4.2.4.2基體材料見表 1基體材料（表1）碳鋼ZG230-450、ZG25、WCB、Q195/215/235/255/27520#/45# 、T9/12 、合金鋼Cr-Fe-C 、Cr-Ni-Fe-C、Mn-F

3、e-C、Si-Mn-Fe-C 、40Cr、5CrMnMo、20Cr2Ni4A、9Cr18、16Mn、15MnTiQ345C、40CrMn、5CrNiMnA、38NiMoV、不銹鋼1Cr18Ni9Ti、304/310/314/316/316L球墨鑄鐵QT400-15/18/、QT450-10、QT500-7、QT600-3、灰口鑄鐵QT700-2、QT800-2、QT900-2、FCD700 HT150、HT200、HT250、HT300、HT350、鈦合金TA1/2/3/4/5、TC1/2/3/4/54.3 熔覆工藝4.3.1加工前準(zhǔn)備4.3.1.1 熔覆加工前對(duì)已經(jīng)驗(yàn)收的合金粉末， 選擇合適

4、的目數(shù)， 一般在 80-270 目，特殊要求選用 300 目以上的粉末。4.3.1.2粉末的加工方式分為水霧化和氣霧化，針對(duì)離子束熔覆工藝要求，建議使用氣霧化的粉末， 其合金涂層質(zhì)量要高于水霧化工藝的粉末。表面合金化新型技術(shù)裝備集成供應(yīng)商4.3.1.3工件按給定溫度預(yù)熱及保溫措施幾種基材預(yù)熱溫度（表2 ）基體材料（高硬度 / 高鉻 / 氮化 / 高錳一般需要預(yù)熔覆鈷基熔覆鎳基熔覆鐵基熱）碳鋼ZG230-450、25、WCB300-350350-400300-350合金鋼Cr5Mo、15CrMo、12Cr1MoV、400-500450-550 400-50015Cr1Mo1V不銹鋼1Cr18Ni

5、9 1Cr18Ni9Ti300-350350-400300-350球墨鑄鐵QT400-15/18、QT450-10300-350350-400300-350灰口鑄鐵HT150、HT200、HT250250-300300-350250-300上述材料在預(yù)熱后迅速進(jìn)行熔覆，熔覆過程中基材的溫度還會(huì)持續(xù)上升，熔覆完畢后按照合金粉末材料來決定是否要保溫， 并不是所有的基材在熔覆完畢后都要保溫， 高硬度的鎳基、 鐵基合金粉末開裂性大，熔覆后易產(chǎn)生開裂，因此需要進(jìn)行保溫。常規(guī)的鈷基粉末和硬度較低的鐵基粉末在預(yù)熱后熔覆過程可以不用保溫，硬度越高，抗裂性越差，具體的工藝需要掌握基材和和合金粉末的特性來決定是否

6、需要保溫。4.3.1.4對(duì)于 Cr-Mo、Cr-Mo-V、高鉻鋼、高碳鋼基體熔覆鎳基粉末要先熔覆一層過渡層，否則容易開裂，過渡層選擇洛氏硬度低于 HRC28 的合金粉末材料進(jìn)行打底。熔覆層厚度按照?qǐng)D紙要求需要留至少表面合金化新型技術(shù)裝備集成供應(yīng)商0.7-1.5mm 的余量來進(jìn)行二次加工。4.3.1.5在熔覆前需要對(duì)工件表面進(jìn)行常規(guī)清理，表面粗糙度低于Ra6.3，不允許有砂眼和鐵銹等氧化物。4.3.1.6調(diào)整噴槍的位置， 保證噴槍噴嘴與定位工件的相互位置，一般不低于 7mm，最高可提升至13mm。4.3.1.7根據(jù)工件和熔覆合金層成形尺寸的要求（寬和高）預(yù)選電流，送粉量、擺幅寬度、噴槍與工件的距

7、離，離子氣和送粉氣流量等規(guī)范參數(shù)，針對(duì)不同工件，參數(shù)均可以調(diào)整。4.3.1.8開機(jī)前先通冷卻水，檢查送粉、送氣、供電系統(tǒng)是否正常，檢查無誤后方可開機(jī)工作。4.3.2熔覆過程4.3.2.1嚴(yán)格按熔覆工藝細(xì)則進(jìn)行操作。4.3.2.2 調(diào)整工藝參數(shù)， 特別是轉(zhuǎn)移弧電流的大小， 要按照熔池狀況加以調(diào)整。4.3.2.3起弧時(shí)送粉量應(yīng)由小到大， 不能突然增大， 收弧時(shí)送粉量應(yīng)由大到小，不能突然停止送粉，同時(shí)電流應(yīng)由大到小逐步衰減，其衰減時(shí)間一般為 5-20s ，確保合金涂層平滑過渡，保證接頭平整。4.3.2.4若發(fā)現(xiàn)工件故障，如雙弧、結(jié)珠等現(xiàn)象，應(yīng)立即停機(jī)檢查，清理噴嘴、調(diào)整鎢極尖端與噴嘴的同軸度，距離和

8、離子氣流量，其氣流量一般在 0.6-1m3/h 內(nèi)調(diào)整。4.3.3對(duì)于結(jié)構(gòu)剛性大的碳鋼和低合金鋼焊后要進(jìn)行消除應(yīng)力退火，對(duì)于不銹鋼要進(jìn)行穩(wěn)定化熱處理。表面合金化新型技術(shù)裝備集成供應(yīng)商4.3.4 離子束增材產(chǎn)品的過程參數(shù)都應(yīng)進(jìn)行控制， 由操作工把控制參數(shù)填寫在高能離子束熔覆加工參數(shù)記錄上。4.4 熔覆后檢驗(yàn)4.4.1 經(jīng)離子束熔覆的零部件、 車削或磨削后測(cè)量硬度值， 離子束熔覆工藝按照粉末標(biāo)注的實(shí)際硬度往下減去 3-5 度即為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試硬度。前期試機(jī)試樣的對(duì)每批工件進(jìn)行全檢， 通過磨合后設(shè)備性能及工藝掌握熟練后，每批工件抽檢不得少于3，若在抽查中發(fā)現(xiàn)有一個(gè)零件不合格，應(yīng)加倍抽查。檢驗(yàn)記錄按10%比

9、例記錄在過程檢驗(yàn)記錄上。4.4.2對(duì)熔覆后的新合金涂層質(zhì)量有問題的部件進(jìn)行著色探傷檢查，合格后轉(zhuǎn)入其他工序。4.4.3在檢查中發(fā)現(xiàn)的氣孔、 微裂紋等缺陷，允許將缺陷清除干凈后，用與焊接材料相同的焊材及相應(yīng)工藝進(jìn)行修復(fù)。4.4.4 焊縫表面要求平整高于基材至少 0.8mm以上，否則很難進(jìn)行二次加工，為了保證熔覆加工質(zhì)量的完美， 特殊的工件有需要開破口的就需要按照工藝要求來進(jìn)行操作，大型工件熔覆的合金層厚度在 5mm 以上的，需要進(jìn)行兩次熔覆加工才能完成， 平面或標(biāo)準(zhǔn)外圓熔覆可選擇擺動(dòng)來進(jìn)行加工。熔覆后表面不允許有氣孔、夾雜、咬邊及裂紋存在。5、熔覆操作步驟5.1 操作過程表面合金化新型技術(shù)裝備集

10、成供應(yīng)商5.1.1 、準(zhǔn)備通電之前根據(jù)離子束熔覆規(guī)范連接好電氣控制回路，檢查供氣、供水裝置。檢查噴槍各零件是否裝配合適，特別要檢查鎢極和噴嘴的燒損情況，以及鎢極和噴嘴之間的距離（即鎢極內(nèi)縮量，一般距離噴嘴口的距離為 510mm）。確認(rèn)無誤后，打開氣瓶，打開冷卻水箱，接通設(shè)備電源。5.1.2 、氣體預(yù)置按下熔覆設(shè)備正面板右上部的離子氣預(yù)調(diào)和保護(hù)氣預(yù)調(diào)按鈕，此時(shí)氣體電磁閥打開，開始供氣，調(diào)節(jié)面板上的氣體流量計(jì)， 根據(jù)熔覆工藝，設(shè)置離子氣和保護(hù)氣流量。注釋：氣體預(yù)置的主要作用有兩個(gè)：檢查氣體通路，預(yù)調(diào)氣流量。排出槍內(nèi)殘留空氣，防止引弧時(shí)電極被氧化。5.1.3 、引燃維弧一般采用高頻引弧。 通過維弧電

11、流調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)合適的維弧電流，把起弧方式切換開關(guān)打到“高頻”，按下維弧開關(guān)到“開”，此時(shí)鎢極跟噴嘴之間會(huì)產(chǎn)生瞬間高頻，擊穿兩者之間的空氣，引燃維弧。小心：長(zhǎng)時(shí)間的高頻容易損壞熔覆設(shè)備，如果按下開關(guān) 3 秒內(nèi)沒有正常起弧，則應(yīng)先按下維弧開關(guān)到“關(guān)”停幾秒鐘后，再重新引弧。如果多次試圖引弧沒有成功，則應(yīng)根據(jù)說明書基本故障預(yù)防里關(guān)于不起弧的解決方法，做相應(yīng)的調(diào)整。5.1.4 、開啟主弧表面合金化新型技術(shù)裝備集成供應(yīng)商5.1.4.1如使用外接式離子束啟動(dòng)開關(guān)，開啟主弧時(shí)按下外接式熔覆開關(guān)。注意：此時(shí)務(wù)必把設(shè)備面板上主弧開關(guān)打到“關(guān)”，否則外接式熔覆開關(guān)不起作用。5.1.4.2不使用外接式熔覆設(shè)備開關(guān),

12、 開啟主弧時(shí)把面板上主弧開關(guān)打到”開”。5.1.4.3根據(jù)熔覆工藝要求，調(diào)節(jié)主弧電流至合適值。5.1.4.4調(diào)整噴槍和工件間的距離到合適的起弧距離，一般為2mm-10mm。（按照不同基材及熔覆要求來設(shè)定）5.1.5 熔覆過程熔覆過程利用主弧加熱和熔化工件，實(shí)施熔覆。此時(shí)需要嚴(yán)格按照操作說明和培訓(xùn)指南來進(jìn)行對(duì)主弧電流的調(diào)節(jié)。注意：熔覆過程中噴嘴不能接觸工件，否則會(huì)燒壞噴嘴。5.1.6 關(guān)閉主弧熔覆過程結(jié)束時(shí)，按下堆焊開關(guān)或把面板上主弧開關(guān)打至“關(guān)”，關(guān)閉主弧。5.1.7 關(guān)閉維弧全部熔覆工作結(jié)束后，將維弧開關(guān)打到關(guān)。5.1.8 關(guān)閉主弧電源將主弧開關(guān)打到關(guān)。5.1.9 關(guān)機(jī)斷開熔覆設(shè)備輸入電源，

13、關(guān)閉循環(huán)冷卻水箱，關(guān)閉氣瓶。5.2 清理現(xiàn)場(chǎng)整理保管好噴槍等附件，清理作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。表面合金化新型技術(shù)裝備集成供應(yīng)商6、熔覆時(shí)的設(shè)備參數(shù)調(diào)節(jié)控制（以下按照400A 的熔覆設(shè)備作為參考）6.1 、主弧電流： 40-60 ， 160A-240A；6.2 、維弧電流： 10-20A；一般不用去調(diào)節(jié)。6.3 、離子氣： 30-40 ， 5-6Mpa；6.4 、保護(hù)氣： 30-40 ， 5-6Mpa；6.5 、送粉氣： 30-35 ， 4-5Mpa；6.6 、送粉量： 30-50 ，根據(jù)熔覆厚度來進(jìn)行調(diào)節(jié)；6.7 、冷卻水溫：夏天： 20；冬天： 25。7、熔覆過程中的安全防護(hù)7.1 、熔覆工件時(shí)必須要帶防

14、護(hù)面罩，保護(hù)眼睛不受強(qiáng)光刺激，面部距離熔覆工件的不得低于30cm,必須要穿長(zhǎng)袖。以免灼傷。7.2 、熔覆電源控制柜后端的總開光不得暴漏在潮濕的環(huán)境中，以免造成短路，發(fā)生危險(xiǎn)。7.3 、在控制面板上方白色指示燈亮起時(shí)，說明水循環(huán)出現(xiàn)故障，不可強(qiáng)行開啟熔覆啟動(dòng)開關(guān)， 以免造成電路或噴槍燒損， 一般情況是水箱缺水或沒有開啟水循環(huán)開關(guān)，檢查完畢后再次開啟， 直到缺水指示燈熄滅為止。7.4 、熔覆前必須先檢查工件接地，高能離子束熔覆設(shè)備都設(shè)計(jì)有接地夾子，不接地不會(huì)起弧， 不可強(qiáng)行啟動(dòng)高頻主弧，以免造成回路損表面合金化新型技術(shù)裝備集成供應(yīng)商壞。8、設(shè)備操作過程中的細(xì)節(jié)補(bǔ)充8.1 、熔覆工件時(shí)先仔細(xì)了解基材

15、的材質(zhì)和是否存在裂紋等隱性因素，打磨后無裂紋后方可進(jìn)行熔覆，否則在熔覆后裂紋會(huì)沿著新涂層延伸，導(dǎo)致熔覆無效。8.2 、熔覆過程中的電流調(diào)節(jié)是按照工件要求來進(jìn)行合理控制的，按照工件的大小、粗細(xì)、厚薄來判斷是否需要大電流堆焊，在擺動(dòng)時(shí)的堆焊電流應(yīng)考慮工件的運(yùn)動(dòng)速度來調(diào)整，速度越快，電流越大，熔覆層越薄，熔覆電流越小，需要根據(jù)不同合金粉末來調(diào)整電流的大小，按照粉末的流動(dòng)性來合理調(diào)節(jié)電流是通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐來判斷的，工件不同，因此方法也需要靈活改變。8.3 、熔覆過程中的離子氣流量的調(diào)節(jié)根據(jù)熔覆厚度及加工速度來控制，離子氣越大， 熔覆時(shí)的沖淡率 （熔深）越深，送粉量也相對(duì)加大，需要合理掌握工件運(yùn)動(dòng)速度， 以

16、免影響熔覆外觀， 離子氣調(diào)節(jié)的訣竅在于對(duì)熔覆層厚度和速度的計(jì)算，氣量過小，不能送粉，會(huì)導(dǎo)致在工件上干燒，出現(xiàn)凹坑。8.4 、熔覆過程中對(duì)水循環(huán)的水溫調(diào)整要求：夏天外部環(huán)境溫度高，水循環(huán)的出水溫度調(diào)節(jié)在18-20 ，因?yàn)槎焱獠繙囟鹊?，特別是北方，容易出現(xiàn)冰凍，水箱內(nèi)需要增加防凍液，出水溫度需要調(diào)整在23-27 ，以保證堆噴槍的正常工作。8.5 、熔覆后的局部瑕疵解決辦法：表面合金化新型技術(shù)裝備集成供應(yīng)商因人為的操作因素而導(dǎo)致熔覆工件的表面有瑕疵， 需要根據(jù)不同情況來做特殊處理， 一般出現(xiàn)不平整時(shí)， 只需要在原有熔覆層上面開啟主弧空走一遍，出現(xiàn)凸起時(shí)采用相同辦法解決； 高出其他表面 5mm以上時(shí)

17、的凸起，直接用砂輪片磨掉即可；出現(xiàn)滴珠的現(xiàn)象時(shí)，檢查粉末及離子氣調(diào)節(jié)；出現(xiàn)未焊透時(shí)，調(diào)整電流的大小和檢查熔覆基體材料；熔覆出現(xiàn)氣孔時(shí)，需要檢查粉末和送粉氣，如果是生鐵材質(zhì)，熔覆前必須預(yù)熱。9. 等離子熔覆設(shè)備在加工過程出現(xiàn)的缺陷解決方案：9.1 、等離子堆焊質(zhì)量缺陷分析- 氣孔堆焊層中出現(xiàn)的氣孔是一種工藝缺陷。按照氣孔出現(xiàn)的部位可分為表面氣孔和內(nèi)部氣孔。前者位于焊層的表層，后者位于焊層的內(nèi)部。按氣孔分布情況， 又可分為少量的疏散氣孔、 某一部位的密集氣孔和連續(xù)氣孔。氣孔的形狀有球形、隨圓形和蜂窩狀之分。氣孔的大小，有的小至顯微尺寸， 有的大至幾個(gè)毫米。 氣孔的存在破壞了焊層的致密性，按質(zhì)量要求

18、， 一般不允許氣孔存在，特別是作為密封面用的堆焊層，連少量的疏散氣孔也是不允許有的。熔池液態(tài)金屬中的氣體，在熔池冷凝過程中來不及充分排出，殘留在焊層中便形成氣孔。造成這種情況的原因主要有以下幾方面：9.1.1 、合金粉末工藝性能不好，堆焊用的自熔性合金，容易避免氣孔出現(xiàn)。但如果合金成分控制不當(dāng)，熔煉中除氧、造渣排氣不嚴(yán)，或渣系控制不好，會(huì)在熔池中產(chǎn)生大量氣體，這些氣體不能充分排除，殘留在焊層中形成邊續(xù)氣孔。堆焊用合金粉末要注渣量少， 渣的熔點(diǎn)表面合金化新型技術(shù)裝備集成供應(yīng)商低。如渣多，熔點(diǎn)高，那么當(dāng)液態(tài)金屬還未凝固時(shí)，表面己經(jīng)結(jié)渣，氣體無法排除， 極易形成表面氣孔。 如噴焊中反復(fù)調(diào)整工藝規(guī)范仍

19、不能避免氣孔，則主要是這方面的原因造成的。9.1.2 、堆焊前粉未經(jīng)烘干處理，潮濕的粉末進(jìn)入熔池后，產(chǎn)生氣體，易造成疏松氣孔。9.1.3 、工件噴焊面未經(jīng)很好處理，工件堆焊表面上殘留有水、油、銹或較厚的氧化渣皮，這些特質(zhì)在熔池中分解成氣體，易造成氣孔。9.1.4 、氬氣不純或?qū)θ鄢乇Ｗo(hù)不良，堆焊過程中，如果液態(tài)金屬得不到良好的保護(hù)，空氣中的O2、N2、H2侵入熔池，造成氣孔。9.1.5 、工藝規(guī)范調(diào)整不當(dāng)或規(guī)范受外界因素干擾波動(dòng)太主要工藝規(guī)范參數(shù)應(yīng)配合適當(dāng)，使合金粉末充分熔化， 熔池中的氣體能充分排出。如發(fā)現(xiàn)焊層中有蜂窩狀氣孔， 特別是在噴焊熔點(diǎn)較高的鐵基合金粉末時(shí)，出現(xiàn)氣孔的原因， 多是由于

20、電弧規(guī)范相當(dāng)于工件移動(dòng)速度和送粉量過小的緣故。但規(guī)范電流過大，基體熔化過甚體熔化過甚，噴焊層混入較多的有害元素，也會(huì)造成氣孔，在碳鋼上噴焊銅合金，尤為明顯。另外，由于外界因素的突然干擾，如電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，造成規(guī)范變動(dòng)，特別是電弧的強(qiáng)烈不穩(wěn)定，則會(huì)造成局部密集氣孔。9.1.6 、工藝故障，出現(xiàn)嚴(yán)重的雙弧，結(jié)珠等工藝故障時(shí)，熔化粉末和過渡至工件的熱量大幅度降低，熔池中的氣體不能充分排除，造成氣孔。9.1.7 、焊槍漏水，焊槍微量的滲漏都會(huì)造成氣孔。漏水造成的氣孔，一般尺寸較大，氣孔光亮。表面合金化新型技術(shù)裝備集成供應(yīng)商9.1.8 、起始部位工藝動(dòng)作程序控制不當(dāng)，起始部位工件溫度低，而且轉(zhuǎn)移弧電流是

21、遞增的，如無“延時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)”環(huán)節(jié)，會(huì)因粉末熔化的熱量不夠，而出現(xiàn)氣孔。焊層發(fā)現(xiàn)氣孔后，要視氣孔的形狀，發(fā)生的部位分析產(chǎn)生的具體原因，從而采取相應(yīng)的措施予以避免。9.2 、等離子堆焊未焊透、縮孔的質(zhì)量缺陷9.2.1 、未焊透有兩種情況：一種是合金粉末在熔池里熔化不充分，在焊層中形成疏松狀組織。這種情況多發(fā)生在收弧時(shí)粉末仍繼續(xù)送給，在收弧部位產(chǎn)生夾帶著未熔化粉末的疏松狀組織。 另一種情況是：堆焊層與基體熔合不好， 未形成牢固的冶金結(jié)合， 嚴(yán)重時(shí)整個(gè)焊道會(huì)剝落。這種情況多發(fā)生在焊道較厚的情況。 產(chǎn)生示焊透的主要原因是：電流規(guī)范太小，噴焊速度太快，送粉量過大，收弧時(shí)未停粉?；驀娮煸O(shè)計(jì)不合理，電弧太柔，穿透

22、力不夠。9.2.2 、縮孔一般出現(xiàn)在收弧部位。當(dāng)收弧時(shí)電弧電流衰減太快，熔池溫度急劇下降， 在快速冷凝過程中得不至液態(tài)金屬的補(bǔ)充， 于是就產(chǎn)生組織疏松的縮孔， 明顯的縮孔在機(jī)加工后就能發(fā)現(xiàn)， 而有的縮孔在受到腐蝕介質(zhì)的侵蝕后才被發(fā)現(xiàn)。在焊道寬，合金熔點(diǎn)較高，液態(tài)流動(dòng)性較差的情況下，更易出現(xiàn)縮孔。避免產(chǎn)生縮孔的主要措施是：通過調(diào)節(jié)電流衰減斜率，控制收疑難部位熔池冷凝的速度 ; 必要時(shí)，在收弧部位降低工件的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，或加快擺動(dòng)頻率。9.3 、等離子堆焊工件預(yù)熱和焊后處理表面合金化新型技術(shù)裝備集成供應(yīng)商等離子堆焊和其它堆焊方法一樣，在焊接過程中，金屬從室溫加熱到熔化，甚至達(dá)到沸騰溫度，然后又很快冷卻

23、。在這段時(shí)間里，由于焊件各處的溫度相關(guān)很大，以及母材和合金的膨脹系數(shù)不同，造成體積膨脹和收縮不勻， 產(chǎn)生體積應(yīng)力和溫度應(yīng)力。 高溫熔池在冷凝過程中金相組織的變化和工件熱影響區(qū)組織的變化，也產(chǎn)生應(yīng)力。當(dāng)這些應(yīng)力的總和超過焊層金屬內(nèi)部結(jié)合力時(shí)，就產(chǎn)生了裂縫。 在工件剛性較大。工件預(yù)熱和焊后處理， 是避免產(chǎn)生裂縫的最有效措施。 工件經(jīng)過預(yù)熱后，減緩了合金熔池的冷卻速度， 從而降低了高溫金屬的變形速度，提高了金屬的塑性， 同時(shí)使一次結(jié)晶的速度變慢， 減弱了液態(tài)金屬的結(jié)晶楄析，增加結(jié)晶的間隔時(shí)間， 減少了熱應(yīng)力的產(chǎn)生及避免結(jié)晶裂縫等，因而能有效的避免裂縫的產(chǎn)生，至于預(yù)熱溫度，是與多種因素有關(guān)，如工件的材

24、質(zhì)，厚度，結(jié)構(gòu)剛性，堆焊合金的化學(xué)成分等。焊后采取保溫。緩冷或一定的熱處理措施，能消除焊件中的應(yīng)力，避免焊后出現(xiàn)裂縫。具體工件的預(yù)熱和焊后處理規(guī)范見下一節(jié)的應(yīng)用實(shí)例。9.4 、等離子堆焊質(zhì)量缺陷分析- 裂縫裂縫按其產(chǎn)生的部位不同可分為縱向裂縫、橫向裂縫、大口裂縫、弧坑裂縫以及熱影響區(qū)裂縫等。按裂縫產(chǎn)生的溫度和時(shí)間的不同，可分為熱裂縫和冷裂縫兩種。裂縫產(chǎn)生的主要原因有以下幾方面：9.4.1 、堆焊合金硬度高，抗裂性差噴焊合金中如含有較高碳量、硅量和硼量，它們與其它合金元素形成合金化合物。這些化合物硬度高、表面合金化新型技術(shù)裝備集成供應(yīng)商韌性差、產(chǎn)生裂縫的傾向大。對(duì)于剛性大的工件，如不采取有效的工

25、藝措施，極易造成裂縫。9.4.2 、工件的剛性大如果合金的膨脹系數(shù)和母材的膨脹系數(shù)相差過大，對(duì)剛性大的工件， 在液態(tài)合金凝固時(shí)， 產(chǎn)生的拉應(yīng)力和變形增加，超過合金的強(qiáng)度極限而產(chǎn)生裂縫。9.4.3 、工件堆焊面有缺陷工件堆焊面上有裂縫、缺口、鑄造砂眼等缺陷時(shí)，焊道在缺陷處易形成應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂縫。9.4.4 、焊道寬厚比小，焊道本身抗裂性差。9.4.5 、工藝規(guī)范選擇不適當(dāng)由于工藝規(guī)范選擇不當(dāng)， 堆焊層和工件熔合不好、成形差，或噴焊層有缺肉、夾渣等缺陷，易產(chǎn)生裂縫。9.4.6 、在拾接部位電流衰減太快在焊道搭接時(shí)， 如電流衰減太快，焊道急熱急冷，液態(tài)金屬急驟收縮，易造成大口裂縫或弧坑裂縫。9.4

26、.7 、堆焊過程中受冷氣流的影響堆焊過程如冷氣流太大 （所謂“穿堂風(fēng)”），使焊件冷卻速度太快，易產(chǎn)生裂縫。9.4.8 焊前預(yù)熱和焊后緩冷的措施不當(dāng)。根據(jù)以上分折的各種原因，防止產(chǎn)生裂縫的主要措施是：【 1】提高合金粉末材料的抗裂性?！?2】消除工件噴焊面上的缺陷，并從毛坯噴焊面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上盡量改善剛性，如留凸臺(tái)、變形槽等。【 3】合理地決定焊道成形尺寸，并控制好工藝規(guī)范，使成形平整光滑，消除質(zhì)量缺陷。【 4】拫據(jù)工件的結(jié)構(gòu)剛性和噴焊材料，采取適宜的焊前預(yù)熱，焊后表面合金化新型技術(shù)裝備集成供應(yīng)商緩冷措施，必要時(shí)還要采取堆焊過程中保溫和焊后熱處理措施。9.5 、對(duì)等離子堆焊用合金粉末的基本要求堆焊用

27、合金粉末的成分設(shè)計(jì)和制造， 不僅要考慮到使用性能方面的要求，同時(shí)要滿足堆焊工藝性能方面的要求， 這些要求可以歸納成以下幾方面。9.5.1 、具有良好的使用性能合金材料的使用性能是多方面的， 要找到同時(shí)具備各種優(yōu)良性能的合金材料是非常困難的， 只能根據(jù)零件表面所處的工作條件， 和受至破壞的類型，使堆焊的合金具備一定的耐磨、耐蝕、耐熱，或兼有兩種以上的性能，提高零部件的使用壽命。9.5.2 、具有良好的因態(tài)流動(dòng)性所謂粉末固態(tài)流動(dòng)性，是指粉末填充一定形狀容器的能力。測(cè)定時(shí)，取一定重量（通常 50 克）的粉末倒入流速漏斗，記錄粉末全部通過流出孔的時(shí)間秒數(shù)， 即用流速表示粉末的流動(dòng)性。 所需流也的秒數(shù)越多表示流動(dòng)性