金属粉末火焰喷涂(焊)工艺通则　二

　7 、下列情况不能采用喷焊工艺：  

    ⑴ 低于合金熔点的材料，如铝及其合金、镁及其合金，黄铜、青铜；  

    ⑵ 工件是细长的轴类或是很薄的板材而又不允许变形的； 

    ⑶ 工件原设计要求很高，金相组织不允许有任何改变的； 

    ⑷ 可硬性高的镍铬钼合金钢； ⑸ 含铬量＞ 18％的马氏体高铬钢。  

    二、典型表面的喷涂特点  

    零件的几何形状对于喷涂(焊)效果有一定影响，如外圆表面喷涂，当涂层冷却时，有收缩抱紧的趋势；内圆表面涂层冷却则有脱离工件的趋势，简单的表面喷涂粉末容易沉积；复杂表面某些曲折部位喷涂粉末则难于沉积。因此研究和挖掘各种类型零件表面的喷涂(焊)特点，正确运用喷涂(焊)工艺，对保证喷涂质量很有实际意义。  

    1、轴类表面的喷涂 工艺要点：  

    ⑴喷前表面准备要严格把关净化处理、粗化处理要按工艺要求去做，处理好的表面避免与潮气接触或用手触摸；  

    ⑵严格掌握喷涂规范，控制工件的温升不能超过250℃，当涂层较厚，工件较小，连续喷涂温升可能超过250℃，应采用断续喷涂的方法降温，但停留时间不能过长，否则涂层会被污染造成层间结合不良； 

    ⑶修磨好过度角及边棱，带孔或键槽的轴颈，应将孔堵好及键槽的边缘打磨成圆角，注意喷好的边缘。

  
    ⑷外圆表面基体预热温度应取下限，喷涂过程中应控制基体温度，从而减少基体的收缩力。

2、平面喷涂 工艺要点：  

    ⑴注意修好边缘、棱角； 

    ⑵ 预热要求均匀，大件可采用两端预热；

  
    ⑶喷涂时要从四周边缘喷粉，然后引向平面，多次喷粉时，后一次应和前一次施喷方向相互垂直；  

    ⑷为防止涂层边缘翘起，施喷前可在工件边缘开槽，并经喷砂粗化可减少应力。  

    3、止口表面喷涂 工艺要点：  

    ⑴ 喷涂时应先喷止口圆柱部分，后喷平面部分；  

    ⑵ 喷枪的喷粉方向顺工件圆周方向成45度角喷射为好，这样可能使粉末沉积率低，但却能喷出清晰的棱角，喷涂操作时注意不能将喷枪垂直于止口拐角处施喷，这样将造成拐角处涂层组织疏松或夹灰； 

    ⑶ 喷涂时边缘如出现毛刺、翘边，应及时去掉再喷。  

    4、局部严重损伤零件的喷涂 工艺要点：  

    ⑴ 将局部损坏处打磨干净，先喷补或用其它方法修补，然后再喷涂全部平面；

  
    ⑵ 对于较深、较宽的局部缺陷可视情况，也可先用电焊补平，再全面喷涂；  

    ⑶ 对具有裂纹的局部缺陷先要找到裂纹的起、止端点，并在该处打好止裂孔，开坡口，将裂痕全部清理干净再喷补或焊补平缺陷部位，最后再喷涂待喷表面。  

5、大型设备导轨 工艺要点：  

    ① 修复机床导轨，遇到大面积渗油问题，将机床导轨整体均匀加热除油难以实现，而且也难于将深部油污全部清除，如若加热温度，又易使机床导轨变形，为此可进行如下操作； 

    ②用火焰进行低温局部烘烤，工件温度约在80-100 ℃，随烤随之揩去油渍，如此反复进行数次，然后使用大功率喷枪快速喷涂；

  
    ③采用溶剂清洗或刷镀处理，然后用火焰烘烤，再喷补；  

    ④视导轨拉伤的具体情况，还可采用导轨修补胶或铸件缺陷修补机焊补工艺完成。  

    6、外圆表面喷涂 工艺要点：  

    与轴零件喷涂相同，涂层收缩力使涂层箍紧基体，有利于结合强度的提局，垂体坝热温度取下限，喷涂过程中，工件温度要超过 250 ℃，还必须说明对于形状、体积和喷涂部位不同的零件，对工件温度控制也应有不同要求，当 喷涂小型零件的外圆部位时，切忌工件温度过高，冷却时，工件收缩应力大，会导致涂层脱落或引起较大变形。  

    7 、内孔喷涂 工艺要点：  

    ① 内孔与轴类不同，喷层在冷却时收缩力有使涂层脱离基体的倾向，不利于强度的提高；

  
    ② 内孔浅而大时，可使用外圆喷枪，取一定的喷射角进行喷涂，对于内圆部位的喷涂，大多使用外圆喷枪，但喷前 处理利用车螺纹时应注意引起的“遮盖效应”，防止涂层疏松；  

    ③ 对于深孔的喷涂(孔径大于200mm)，要使用接长管内孔喷枪，但孔深不宜超过孔径的2倍，否则对喷涂质量影响 较大，为防止接长管内孔喷枪温度过高，应用0.4-0.6MPa压力的空气冷却；

  
    ④ 工件的转速应比喷外圆时稍快，以防止涂层过热，工件的旋转方向应使喷涂面向下转，避免散落的粉末带入待 喷表面，火焰以稍高于工件中心线为好；  

    ⑤ 喷涂过程中控制工件温度不高于250℃，对较厚涂层可采用断续喷的办法； 

    ⑥ 喷涂零件的内孔表面因基体的收缩应力有使基体贴紧涂层的趋势，如工件预热温度不足，工件温度较低时，会 由于涂层与基体收缩应力差过大，导致涂层脱落，所以预热温度可取上限，在工件变形条件允许的情况下可适当提高基体的预热温度，从而增加基 体收缩力；  

    ⑦ 采用两步法喷焊，重熔前与喷涂类似，可根据具体情况结合喷焊工艺要求确定各类零件的喷焊要点。  

 8 、铸铁件的喷焊 工艺要点：  

    ① 在车辆及机械设备中有相当多的零件的用铸铁制造的，在制造或使用过程中难免出现各种问题，采用氧-乙 炔焰喷焊工艺不仅是强化铸铁件的有效方法，而且也是修复铸件各种缺陷和损伤(如铸造件的砂眼、气孔或使用 中的磨损及其它损伤)的理想手段；

  
    ② 喷焊多用于铸铁件的局部缺陷的修补，而且缺陷大小不等，深浅不一，适合采一步法喷焊，根据工件和焊修的部位，应尽量使用小功率喷枪，这样可减少对基体的热输入量，一般选用QH-1／h，QH-2／h，QH-4／h等；

  
    ③ 喷焊时，因铸铁零件的可焊性差，应优先选用镍基合金粉末(Ni-B-Si系列)，镍基合金粉末熔点一般为950～ 1050℃，重熔时基体不致被熔化，同时，含碳量低的镍基粉喷焊层硬度低，塑性好，可以松弛喷焊应力有利于防止 裂纹，这时操作不熟练者极为重要； 

    ④ 选择喷焊规范时，应考虑铸铁材质、缺陷部位大小，工况要求等因素，在保证必要火焰能量的前提下，尽量减少对基体的热量输入，氧气、乙炔气压力取下限值为宜，喷粉、重熔时，适当调整喷、熔距离，控制热输入； ⑤ 焊补局部小缺陷，如气孔、砂眼，喷焊前可不预热，尽量减少喷焊层周围受热面积，使处于高温区域尽可能小’

  
    ⑥ 对局部小而深的缺陷喷焊修补适合连续喷焊，该方法粉末沉积率高，厚度增长快，效率高，但要求操作技术熟练，使送粉量和喷、熔速度协调，做到喷均、熔透； 

    ⑦ 对面积较大且深的缺陷，为防止基体受热过大而导致热应力增大，可采用间歇法喷焊，必要时亦可采用电焊、喷焊复合工艺，用焊条填充底部，上部喷焊，如铸件壁厚较大，可采用喷前栽丝，不仅能增加结合强度，防止喷焊层与母材剥离，而且可消除一部分喷焊热应力；  

    ⑧ 喷焊大型复杂铸件热应力较大，喷焊时要采取措施，减少应力积累，如采用加热减应法、分段对称法；焊前预热，焊后缓冷等，均可取得良好效果；

  
    ⑨ 控制重熔温度，重熔温度过高，不仅合金元素烧损，基体过 热，甚至基体被熔化，导致铸铁中的碳进入喷焊层，将使喷焊层中含碳量增加，硬度提高，塑性降低，而基体又因含碳量下降，容易出现白口，而且温度过高还会引起较大的热应力，导致裂纹的产生，重熔温度也不能过低，否则，易形成夹灰或熔不透，影响结合强度，对于重熔温度的控制，主要靠操作者注意观察重熔时涂层表面状态的变化，借助于重熔时的“镜面反光”来控制，呈现“镜面反光”，则表明粉末已熔融，熔渣已经上浮，此时重熔枪应立即移开，重熔过的部位应避免重复加热。