等离子束表面冶金(熔覆).pptVIP

等离子熔覆技术背景 1、等离子熔覆技术是在堆焊、激光熔覆、等离子喷涂、涂敷烧结技术基础之上发明的。 2、堆焊简单方便，投资小。但熔深不一致，硬度不均匀，耐磨耐蚀性差，操作环境差，表面粗糙，气孔夹渣多，热影响区深，工件变形大，效率低。 3、激光熔覆技术特点：功率密度均匀，可控性强，涂层质量好。缺点是：大功率激光器价格高昂，能量转换效率低，工作环境及维护条件要求高，生产成本高。仅限于实验室研究和少量高附加值产品的生产。 与相近技术的本质区别 1、熔覆：预涂浆料，干燥后用高能束熔化涂层，基体达到微熔，要求涂敷材料熔点≥基体，否则会形成熔凝珠，不能形成涂层。 2、涂敷烧结：预涂浆料，基体加热，类似钎焊或搪瓷，基体不熔，涂料熔化流平，要求涂料熔点＜基体。 3、堆焊：焊条或焊丝熔化速度大大高于基体，低碳钢制造的焊条或焊管的稀释不可避免，电弧的高频脉动导致成分组织处处不均匀，烟雾大，质量差。 4、等离子喷涂喷焊：要求雾化粉粒径分布窄、熔点低、凝固区间宽。涂层呈叠片状，与基体机械嵌合，有少量焊合。需高的喷射速率，严格的前处理。粉尘大、噪声大。非转移或联合弧放电热效率低，喷嘴烧蚀快。喷焊是喷涂中或后重熔，与熔覆相似。 5、等离子熔覆：转移弧热效率高，对合金粉末成分、粒径、熔点等无严格要求，稀释率可控制。冶金层与基体冶金结合。不需高喷射速率和严格前处理，无粉尘和噪声污染。适应程控大面积自动化生产。 研究总体思路 等离子熔覆示意图 等离子熔覆设备的主要构成 控制部分——控制各部件按照工艺参数稳定运行 主电源——供给高空载电压的大功率陡降外特性直流电 等离子炬——转移弧同步送粉柔性弧长寿命等离子炬 送粉系统——与起灭弧无滞后同步开关送停粉宽参数炬 水冷系统——恒温冷却等离子炬及电缆，有水压保护 机械传动系统——按照实际工件专门设计 工装——按照实际工件专门设计 截齿在矿井下的磨损形貌 解决方案 1、刀头破碎或磨损。 选购高强韧硬质合金；热处理保护。 2、刀头脱落。 等离子熔覆；强化钎焊质量；非钎焊。 3、齿头磨偏。 强化齿头部淬火；齿柄提高精度。 4、齿体脆断或弯曲。 调整热处理工艺。 解决刀头脱落——强化钎焊质量 解决刀头脱落——采用非钎焊方式 利用冷装挤压技术。 利用高强度粘接技术。 利用分散销钉技术。 利用等离子原位冶金技术在齿体头部盲孔内直接合成硬质合金刀头。 利用梯度材料技术等。 解决刀头磨偏——强化齿头部位淬火热处理 强化齿体淬火，加深淬硬层，提高硬度。 采用中频感应间歇喷淋水冷淬火。 更换淬透性更强的合金调质钢。 采用空冷贝氏体钢。 提高齿柄加工精度。 解决齿体脆断或弯曲——调整热处理工艺 调整齿体淬火后的回火温度。 调整中频感应间歇喷淋水冷时间。 更换淬透性更强的合金调质钢。 采用空冷贝氏体钢。 采用亚温淬火。 采用高温深冷低碳马氏体强化。 截齿生产新旧工艺对比 旧生产工艺： 工艺流程： ①下料→②锻造→③机械加工→④钎焊硬质合金→⑤截齿整体油淬调质热处理或盐浴等温淬火→⑥表面清理、涂油、装卡、包装。 新生产工艺： 工艺流程：①下料→②锻造→③机械加工→④等离子熔覆→⑤钎焊并中频感应间歇喷淋水冷淬火→⑥表面清理、涂油、装卡、包装。 主要经济技术指标对比 主要经济技术指标对比 主要经济技术指标对比 应用前景 铁路系统 铁路提后速大量需求高耐磨长寿命高可靠的零部件。 冶金系统 铁矿采掘、运输设备，轧钢厂热轧托辊、扭转辊等。 航空航天 部分替代激光技术，扩大应用范围，降低制造成本。 军工装备 海陆两栖作战坦克底盘等。 常用硬钎料有铜基、银基、铝基和镍基钎料等。硬钎焊接头强度一般大于200Mpa； 铜锌类钎料主要应用于铜合金氩弧焊和钢的堆焊；铜锌锰（钴镍）类钎料主要用于硬质合金的钎焊；铜镍锰类钎料主要用于高温高强度工件的钎焊；铜硅类钎料主要用于氩弧钎焊；铜锰铁类钎料和铜锡类钎料主要用于钢或合金钢的炉中钎焊；铜磷（银锡镍）类钎料主要用于铜合金钎焊。 适用工艺：感应焊(自动感应焊)、火焰焊、炉焊、电阻焊等钎焊工艺。焊接时需要配合铜钎剂、银钎剂或银焊膏共同使用。 技术应用---等离子熔覆强化无火花本安型截齿 采用等离子熔覆技术，在截齿头部均匀熔覆一定厚度的金属陶瓷层，有效地保护了硬质合金刀尖，提高了截齿头部的耐磨性能，从而大幅度延长了截齿的使用寿命； 同时熔覆层在截割岩石或遇到煤结核时不产生火花，提高了煤炭生产的安全性能。 DRF-3型截齿等离子 强化专用数控设备 新型采煤机截齿成套生产线 技术应用---等离子熔覆强化无火花本安型截齿 采用钎焊热处理一体化工艺，减少能量损失，能耗降低； 采用双介质热处理工艺，利