理论教育 粉末等离子弧喷焊的禁止事项

粉末等离子弧喷焊的禁止事项

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:3)忌在500℃以上要求高温、高硬度场合下使用铁基合金。高熔点合金粉末,如果粒度太粗,等离子弧熔焊时会出现粉末熔化不充分,飞溅大。而低熔点合金粉末进行等离子弧熔焊时,忌粉末粒度太细,以免堵枪。

粉末等离子弧喷焊的禁止事项

1.粉末等离子弧喷焊设备的选用禁忌

1)忌不根据工件的形状尺寸、生产批量、技术要求选择通用型设备或专业型设备。

2)忌不根据喷焊电流大小来选择合适的电流容量。如果电弧切断时的电流过大,收弧处将产生明显凹陷的收弧弧坑,影响焊道尺寸及焊层内部质量。

2.等离子弧喷焊枪的选用禁忌

1)大功率喷焊枪忌在小电流情况下使用,否则电弧不够稳定,弧柱刚性不强,容易漂移

2)小功率喷焊枪忌在大电流情况下使用,否则弧柱刚性过强,焊枪容易过热,喷嘴、钨极、密封圈等易损件容易过早损坏。

3)内送粉焊枪大电流使用时忌用180目以下的细粉,否则细粉容易在粉孔出口处过早熔化,造成堵枪。

4)外送粉焊枪忌用于不清洁的工作表面喷焊,否则焊枪很容易因焊粉飞溅、反射粘在喷嘴出粉孔部而造成堵枪。

5)非自熔性合金粉末忌用没有保护气结构的焊枪喷焊,否则容易因粉末脱氧、造渣能力较弱,使熔池表面容易氧化,出现喷焊层凹凸不平,熔渣颜色发黑的现象。

3.喷焊粉末材料的选用禁忌

1)常温耐磨损、耐冲蚀场合不宜用钴基合金。因为钴基合金常温硬度低、价格高,不适宜常温耐磨损、耐冲蚀场合。

2)要求600℃以上工况时,耐高温、耐磨损的工件忌用镍基合金。因为在600℃以上工况时镍基合金的耐高温、耐磨损的能力明显低于钴基合金,另外镍基合金的成本较高,不适合普通工件。

3)忌在500℃以上要求高温、高硬度场合下使用铁基合金。因为在500℃以上时,铁基合金的抗高温氧化性和高温耐磨性急剧下降。

4)大面积喷焊时,表面不允许有裂纹的工件忌用高铬铸铁型铁基合金粉末。因为这类合金的开裂倾向大,在大面积喷焊时表面易出现裂纹。

5)面积较大,表面不允许有裂纹和气孔、夹渣的工件忌用等离子弧熔焊金属-陶瓷复合材料,否则不可避免地会出现裂纹、气孔、夹渣的缺陷。

6)铜基合金粉末忌用于要求耐磨粒磨损的工件,因为铜基合金硬度不高,而耐磨粒磨损的工件需要表面有较高的硬度。

7)用高熔点合金粉末进行等离子弧熔焊时,忌粉末粒度太粗。高熔点合金粉末,如果粒度太粗,等离子弧熔焊时会出现粉末熔化不充分,飞溅大。而低熔点合金粉末进行等离子弧熔焊时,忌粉末粒度太细,以免堵枪。

一般情况下,内送粉焊枪使用稍粗粉末,以免堵枪;外送粉焊枪使用稍细粉末,以免粉末熔化不充分,飞溅大。大电流下使用稍粗粉末,以免粉末过热,烧损严重,以及堵枪;小电流下,使用稍细粉末,以免粉末熔化不充分,飞溅大。

4.喷焊前的禁忌

(1)表面预处理禁忌

1)工件喷焊表面忌有大面积的铁锈、轧制氧化皮、泥土、铸造缺陷、夹渣等,否则会严重阻碍熔池在工件表面的浸润、流动,形成缩孔、裂纹、虚焊,高熔点的非金属夹杂物不能在熔池中熔化,易形成夹渣,铸造缺陷及夹渣易造成局部应力集中。

2)工件表面忌有残留的镀层、硬化层、油漆、大面积油污等。表面的残留镀层熔入熔池后会影响焊层的化学成分,硬化层容易造成开裂,油漆和油污会影响熔池的浸润及流动,同时产生气孔。

(2)预热禁忌

1)大尺寸工件忌焊前不预热,否则由于基体热容量大,焊层与基体之间的温度梯度大,应力过大极易产生裂纹。

2)预热温度忌过高,否则工件表面氧化严重,会生成较厚的氧化皮,焊接时会影响熔池的浸润性,导致熔池不能顺利流动,与基体熔合不良,给焊层化学成分和使用性能带来不利影响。

3)预热时间忌过长,否则工件表面氧化层会增厚,同样影响熔池浸润性,造渣过程中过多消耗焊层中硼、硅等脱氧元素,影响焊层成形,降低焊层硬度。

(3)焊层形状设计禁忌

1)大型工件表面忌不预先加工出凹台,否则不利于精确确定焊层位置,缓和焊接应力,减少开裂倾向,尤其是在焊层尺寸较大,硬度较高时。

2)开凹槽的工件,忌凹槽夹角、深度过大,凹槽夹角过大(大于60°)、凹槽深度较深(大于3mm)时,底部尖角处排渣困难,不易焊透,容易产生气孔、夹渣等缺陷,由于尖角处的应力集中,也容易产生裂纹。

3)焊层厚度忌超过8mm,否则会导致喷焊工艺性能恶化,开裂倾向大,同时也增大了喷焊材料的消耗。

5.喷焊工艺禁忌(www.daowen.com)

(1)工作气体流量选择禁忌

1)大功率焊枪的离子气流量忌过大,否则电弧刚性过强,熔深大,稀释率增加,焊层合金元素烧损变大,不利于保证焊层所需的化学成分。

2)小功率焊枪的离子气流量忌过小,否则在小电流情况下弧柱容易漂移,弧柱漂移处电弧对熔池的加热不足,焊道成形不规则,内部容易产生缺陷。

3)内送粉焊枪的送粉气流量忌过大,否则会削弱非转移弧焰流强度及导电能力,不利于引燃弧转移。

4)外送粉焊枪的送粉气流量忌过小,否则气流难以将焊粉顺利地从喷嘴送粉孔道中吹出,容易造成堵枪。当然送粉气流量也不能太大,否则在等离子弧柱及熔池中停留时间缩短,不利于粉末充分受热熔化,飞散和反弹增大,降低粉末的沉积率。

5)保护气的气流量忌太低,否则熔池保护效果不明显,凝固后的焊道凹凸不平,内部容易产生气孔,表面熔渣颜色发黑。一般在气流量0.8~1.2m3/h时才会有明显的保护效果。

(2)电参数选择禁忌

1)非转移弧电流忌太小,否则弧焰较弱,不容易顺利推出喷焊,不利于顺利引燃转移弧。

2)钻杆喷焊时,转移弧电流忌偏小,否则熔池存在时间缩短,温度降低,凝固加快,熔深变浅,稀释率降低,焊层硬度上升,焊道表面浮渣颜色变浅,由于表面张力的作用焊道截面呈圆弧形。电流过小时,熔池将不能随转移弧柱同步移动,熔池移动有停顿感,焊道断面面积不规则,时大时小,与基体不能完全浸润,呈颗粒状粘在基体表面,结合不牢固,锤击时容易与基体脱离,同时内部容易形成气孔、夹渣等缺陷。

3)气门喷焊时,转移弧电流忌过大,否则熔池存在时间延长,温度升高,熔深变大,基体明显熔化,形成凹陷,表面有沸腾、翻泡感,凝固后的焊道表面平坦,浮渣颜色变深,稀释率增加,硬度降低。

(3)喷距和摆动频率选择禁忌

1)喷距忌过小,否则粉末在弧柱中预热时间过短,熔化不充分,飞溅大,沉积率低,焊枪太低也不容易观察熔池。

2)喷距忌过大,否则熔池表面保护效果下降,喷焊过程中熔池表面有“沸腾”感,表面翻泡,凝固后焊道表面浮渣较厚,颜色发黑,不平整,内部容易产生气孔。

3)需后续机加工的工件,忌摆动频率太低,否则焊道上摆动波纹的间距增大,不但焊道之间部位加热不足,容易产生疏松缺陷,而且焊道厚度不均,不利于后续机械加工。

4)表面质量要求较高的工件,忌摆动频率太高,否则熔池停留时间短,容易造成焊接缺陷,甚至表面质量下降。

(4)送粉量选择禁忌

1)焊接小型工件时,忌送粉量过大,否则会造成粉末飞溅增大,沉积率降低,同时焊层中容易产生气孔、夹渣、疏松等缺陷,影响焊层质量。

2)需要后续机加工的工件,忌送粉量过大,否则焊道的平整性下降。

(5)工件转动(或焊枪移动速度)选择禁忌

1)喷焊小工件忌工件转动(或焊枪移动)速度太慢,否则由于工件热容量小、速度太慢,则前后温差较大,熔池状态将一样,焊道的状态和质量将不一样。

2)大工件的转动(或焊枪移动)速度忌太快,这样可以提高粉末沉积率,降低电流有助于减小熔深及稀释率,提高焊层质量。

3)喷焊高熔点焊粉,工件转动(或焊枪移动)速度忌过快,否则粉末预热时间及熔池停留时间太短,粉末不能充分熔化,飞溅大,沉积率低。

4)喷焊的焊层忌太厚。焊层太厚时,熔合面受焊层的阻挡受热不充分,容易出现虚焊,熔池内的气体和杂质不容易排出,容易出现气孔、夹渣等缺陷,过厚的一次焊层也增大了焊层的开裂倾向。

(6)焊后热处理禁忌 焊后热处理温度一般高于基体的再结晶温度,一般为300~600℃,时间和预热时间相同。过低的回火温度难以充分消除焊接内应力,过高的回火温度又会使焊层硬度急剧下降。

6.喷焊后质量检测禁忌

1)焊层未完全冷却,忌进行几何尺寸测量。热状态时由于体积膨胀,会导致测量尺寸不准确。

2)手持式硬度测试设备偏差较大,一般不推荐作为焊层硬度的精确测量手段。

3)高温工件和对表面以下缺陷有要求的工件,忌用渗透检测。因为高温会使渗透剂汽化,无法渗入缺陷,渗透剂也无法渗入工件表面以下。

4)要精确确定表面缺陷位置、形状、数量的工件,忌用涡流检测。因为涡流检测会随检测深度增加而精度降低,且定位精度低,不直观。

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