1、利用堆焊方法制作耐磨层

采用堆焊方法制作耐磨层,所需生产设备简单,操作灵活,但堆焊时工件变形较大,易产生裂纹,质量控制较困难,而且采用堆焊生产的耐磨板、耐磨环使用寿命较低,一般每输送3000~5000m3混凝土即需要更换一次。因此,需要研究新的加工方法来提高耐磨板、耐磨环的使用寿命。
我们 采用等离子喷焊技术,在堆焊耐磨钢板、耐磨环的配合表面喷焊一层耐磨镍基合金粉末,获得了良好的使用性能。
2等离子喷焊耐磨板、耐磨环的试验研究
等离子喷焊工艺是 一种先进的表面强化技术,等离子弧温度高,能够喷焊难熔材料,并且喷焊速度J陕,生产效率高。合金粉末由气体输送入等离子弧区,在惰性气体的保护下迅速熔化、喷焊于制备好的基体表面形成喷焊层。
2.1等离子喷焊材料成分的分析
考虑耐磨板、耐磨环的耐磨层即要有高的硬度耐磨损,又要有一定的韧性抵抗剪切冲击。所以我们 选择了在镍基合金粉中加入一定比例的WC碳化钨)形成混合粉末。
铬在合金中具有多重作用,即可溶入固溶体成为合金的韧性基体,又可与碳、硼等元素形成第二相强化基体,增加喷焊层的耐磨性。硼和硅还具有自脱氧和造渣的作用。合金在熔化时,合金中的硼和硅被氧 化,并在喷焊层表面形成薄膜,防止合金中的元素被氧 化,从而获得氧 化物含量低、气孔少的喷焊层。WC作为硬质相的加入,进一步提高合金的硬度和耐磨性,以上合金元素的综合作用可达到多重强化的目的。
等离子喷焊工艺基体材料选用30号钢,喷焊层厚度为3~3.5,喷焊时采用的合金粉末熔点为1000~1400℃。
使用效果将利用等离子喷焊技术制作的耐磨板、耐磨环装入混凝土泵中进行工业试验,结果其混凝土输送量超过8000m³,比采用堆焊的耐磨板和耐磨环使用寿命提高近两倍,达到了预期的效果。
为了防止变形,在试验中我们 还采用了对被喷焊的耐磨板加固定板;喷焊前对耐磨板基体预热预热温度在550~650℃);以及在喷焊过程中对耐磨板基体非 喷焊区连续加热等方法,尽量减少基体的温度分布不均匀。为防止等离子喷焊后的应力开裂,采用石棉保温的方法缓慢冷却。
3结论
1)用镍基合金等离子喷焊的 耐磨复合板和耐磨环具有较高的硬度和良好的耐磨性。比采用堆焊的耐磨板和耐磨环使用寿命提高近两倍;
2)等离子喷焊与传统的堆焊相比减轻了工人的劳动强度,提高了生产效率;
3)采用等离子喷焊的方法每套耐磨板、耐磨环需镍基合金粉1.6~2kg,加工费约1000元人民币,而目前采用D608堆焊焊条加工的耐磨板、耐磨环每套为1600元人民币,因此,采用等离子喷焊的方法代替堆焊加工耐磨板、耐磨环可明显降低生产成本;
4)等离子喷焊方法,免去了堆焊焊接后的退火工序。
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