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热喷涂焊材料的切削加工上-【新闻】玉林

发布时间:2021-04-20 12:31:56 阅读: 来源:外墙保温装饰板厂家

热喷涂(焊)材料的切削加工(上)

热喷涂加工产品

2.什么是热喷涂?有哪些用途?

热喷涂是一种对机械零件进行表面处理、防护和修复的新工艺。对提高零件耐热、耐磨、耐腐蚀性能或代替优质材料制造耐热、耐磨、耐腐蚀零件,对延长零件的使用寿命、恢复零件尺寸,都有着极其显著的意义。

热喷焊是使用氧一乙炔火焰,将熔点为952℃~2222℃的自熔性合金粉末,喷敷到工件表面上,与基体表层一起熔化,焊层与基体呈冶金结合。热喷焊按操作方法不同可分为喷焊一步法和喷焊二步法。一步法是将粉末喷洒和熔化交替进行一次完成,该法输入的工艺热量少,工件变形小,适用于损坏零件的局部补修、连接;二步法是先喷洒粉末后熔化分开进行,该法对整个零件热干扰较大,适用于大面积保护性覆盖及修复工作。

热喷涂是使金属、合金、金属陶瓷和陶瓷材料熔融或部分熔融,并获得高的动能,成为雾化微粒,喷向经过清理的工件表面,形成牢固的附着层。热喷涂又称冷喷焊,按喷涂层的作用可分为保护性热喷涂、功能性热喷涂和修复性热喷涂。热喷涂的特点是喷洒后不需进行重熔,整个喷涂过程均保持低温,零件温度低于252℃,不会引起零件变形,对零件表层的组织和力学性能影响很小,适用于除紫铜外的所有金属材料及陶瓷。常用的热喷涂方法见表9-2。

热喷涂工艺广泛应用于机械、造船、石油、矿山及航空航天工业中,如火箭发射时喷嘴要经受3222℃以上的高温和气流侵蚀,其表面必须喷涂一层能耐这种高温的材料钨,比未喷涂的喷嘴寿命提高222倍以上。

2.热喷涂材料可分为哪几类?有哪些性能和用途?

热喷涂材料的种类很多,按材料形状可分为线状和粉末状两种。粉末材料大致可分为热喷焊用自熔性合金粉末、热喷涂用合金粉末和包复粉末三种,见表9-2~表9-4。粉末微粒直径一般为77~225μm,超细粉末约为5~42μm。火焰喷涂材料通常为金属、自熔合金和金属陶瓷。供电弧喷涂的线材多数为φ2.6~2.8 mm,供火焰喷涂的线材多数为φ2~3mm,材质主要是钢铁或非铁金属。热喷涂用线材见表9-5。

3.热喷涂材料有哪些切削特点?

热喷涂材料大多数是多组合的高温高强合金,经高温高速喷射后表层硬度更高。通常,铜基、铁基粉末喷涂层硬度小于HRC45,较容易切削加工。钴基、镍基粉末喷涂层硬度大于HRC52,较难切削加工。钴包WC、镍包WC、镍包Al2O3。等粉末喷涂层硬度大于HRC65,最难切削加工。从表9-6中可看出合金粉末所含成分及含量对切削热喷涂层的影响。

另一方面,热喷涂材料难于切削的原因在于喷涂层很薄又硬,经切削达到要求的精度得到薄薄的一层,起到表面处理、防护或修复的效果。热喷涂材料的切削特点如下:

切削温度高:热喷涂材料多是由熔点很高而导热系数小的元素组成,兼备了高强度钢、高温合金和淬硬钢的特性。切削时能量消耗大,产生的热量多又不易导出,因此切削温度很高。

刀具耐用度低:热喷涂层硬度高,有的可达HRC65~72;同时含有许多硬度很高的硬质点,其耐磨性比同等硬度钢高出3~6倍,切削时硬质点起着磨料作用,加剧刀具磨损,耐用度很低。

喷涂层易剥落:热喷涂后形成的那层材料,虽与基体材料有一定的结合强度,但热喷涂层很薄,组织不致密且硬度比基体高,在较大切削力和高的切削温度作用时,特别是刀具后角过小而引起的摩擦力较大时,热喷涂层易产生局部剥落,应加以防止。

切削时易产生振动:热喷涂层冷却后会产生收缩,组织不均匀,还可能有微气孔及夹杂等缺陷,表面不平,切削时微观上产生间断切削易引起冲击和振动。

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4.切削热喷涂材料时怎样选择刀具材料?

不同的热喷涂材料的性能和切削加工性差异很大,选择刀具材料时应针对热喷涂材料的种类、性能和切削特点来确定。适合切削的刀具材料有:添加TaC及超细晶粒硬质合金、陶瓷和立方氮化硼CBN。

对于热喷涂层硬度小于HRC45的铜基、铁基材料,由于硬度较低,较容易切削加工,选用通用的硬质合金刀具材料即可。

对于热喷涂层硬度为HRC55~65的钴基、镍基合金材料,可选用加工高温合金、高强度钢和淬硬钢等材料所用的硬质合金刀具材料,要求其耐磨性、抗弯强度和冲击韧性较好。常用的有622、643、726、767、YD25、YC22、YM25l、YM252等。

对于热喷涂层硬度大于HRC65的钴包WC、镍包WC及镍包Al2O3等材料,应采用硬度在HRA93以上的硬质合金刀具材料。常用的有YG3X、YD25、YC22、YM25l、YM252、622、622等。

采用复合陶瓷和立方氮化硼CBN刀具材料,不仅使刀具的耐用度提高,而且切削速度亦可成倍提高。推荐使用的陶瓷刀具材料有SG4、SG5、LT35、LT55等。

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