喷焊技术原理与应用.pptx

解析喷焊工艺，探索材料强化之道

喷焊技术原理与应用

content

目录

01

喷焊技术概述

02

适用材料与零件

03

自熔性合金粉末

04

喷焊工艺流程

05

关键操作要点

06

喷焊技术展望

喷焊技术概述

01

喷焊原理详解

熔化与结合

自溶性合金粉末经预热至1000～1300℃，颗粒熔化，渣上浮，硼化物与硅化物弥散，实现颗粒间及与基体的良好结合。

结晶组织

沉积物为致密金属结晶，形成约0.05～0.1mm的冶金结合层，结合强度高达400MPa，具有优异的抗冲击性。

表面特性

喷焊层表面光滑如镜，硬度高，耐磨耐蚀，适合承受冲击载荷的易损零件修复与强化。

局限性

重熔过程导致基体局部高温，可能引起热变形，限制了喷焊技术的应用范围，需谨慎选择适用材料与零件。

喷焊层特性对比

涂层强度

喷焊层与基体形成冶金结合，强度约400MPa，远超喷涂层的机械结合。

表面质量

呈现镜面效果，致密无孔，耐磨耐蚀，优于普通喷涂层的粗糙表面。

热变形影响

重熔过程导致基体局部高温，可能引起较大热变形，限制了喷焊的应用范围。

适用材料与零件

02

推荐材料类型

材料兼容性

喷焊适用于低碳钢、中碳钢、特定合金钢及铸铁等，需考虑材料的热变形特性。

合金钢限制

含锰、钼、钒总量低于3%的合金钢表现更佳，超出可能影响喷焊效果。

不锈钢适应性

镍铬不锈钢亦可采用喷焊，但需关注其高温下的性能变化。

铸铁考量

铸铁件喷焊需谨慎，考虑冷却方式以避免裂纹。

典型应用案例

抛砂机叶片

承受高速砂石冲击，采用喷焊增强耐磨性，延长使用寿命。

破碎机齿板

高应力磨损环境下，喷焊提升硬度，减少更换频率。

挖掘机铲斗齿

恶劣工况下，喷焊层提供额外防护，提高作业效率。

液压缸修复

受损表面经喷焊处理，恢复尺寸精度，增强耐腐蚀性。

自熔性合金粉末

03

粉末成分作用

01

合金基材功能

以镍、钴、铁为基，增强耐蚀性与耐磨性，适应高温环境。

02

硼硅元素作用

硼硅助熔，脱氧造渣，降低熔点，优化重熔过程。

03

熔剂效应解析

发挥焊接熔剂效果，促进合金熔融，提升涂层质量。

国产粉末种类

镍基合金粉末

耐蚀性强，抗氧化至650°C，耐磨性佳，适用于多种工业环境。

钴基合金粉末

红硬性突出，700℃下仍保持耐磨耐蚀，适合高温作业条件。

铁基合金粉末

耐磨粒磨损性能优异，成本效益高，广泛应用于机械部件修复。

喷焊工艺流程

04

工艺程序概览

喷焊基础步骤

喷焊工艺包含预热、喷涂、重熔三大核心步骤，确保涂层与基体紧密结合。

喷涂与重熔结合

喷涂后通过重熔使涂层致密，提升结合强度与性能表现。

工艺灵活性

喷焊工艺可根据需求采用一步法或二步法，适应不同工件与场景。

一步喷焊法演示

交替喷熔

喷一段，熔一段，喷熔交替，使用同一喷枪完成。

保护层建立

预热后喷涂0.2mm保护层，防止氧化，确保表面封闭。

镜面效果

喷熔至表面出现镜面反光，确保涂层均匀覆盖。

二步喷焊法详解

01

喷涂与重熔分工

采用大功率喷枪，先喷涂后重熔，确保合金粉末充分熔融，形成塑性变形沉积层。

02

粉末选择与火焰调节

依据粉末材质调整火焰性质，铁基用弱碳火焰，镍基和钴基则需中性或弱碳火焰。

03

多层喷涂策略

单层厚度控制在0.2mm内，累积至0.5～0.6mm时进行重熔，必要时可多次循环，确保厚度达标。

04

重熔技巧掌握

运用中性或弱碳化焰，保持20～30mm喷距，加热至涂层呈现镜面反光，避免过熔或氧化。

关键操作要点

05

工件预处理

表面清理

彻底清除工件表面的油污、锈迹及氧化皮，确保涂层与基体紧密结合。

特殊层去除

若工件表面有渗碳层或氮化层，预处理时务必完全清除，避免影响喷焊效果。

预热控制

根据不同材质，精确控制预热温度，一般碳钢200～300℃，耐热奥氏体钢350～400℃，采用中性或弱碳焰。

保护层喷涂

预热后先喷涂0.2mm保护层，防止氧化，确保后续喷焊层质量。

重熔技巧说明

火焰控制

采用中性或弱碳化焰，确保涂层均匀加热至镜面反光状态，避免过熔或氧化。

加热速度

适度掌握重熔速度，防止涂层金属流淌，保持涂层结构稳定。

多层重熔

前一层冷却至700℃左右，清除熔渣后再进行下一层喷熔，重熔次数不宜超过三次。

表面监控

密切关注涂层表面变化，一旦出现镜面反光，立即调整加热位置，确保全面覆盖。

冷却方法选择

自然冷却

中低碳钢、低合金钢工件及薄焊层、简单铸铁件适宜空气自然冷却，促进均匀降温，避免应力集中。

缓冷处理

厚焊层、复杂铸铁件、高合金钢件需采用石灰坑缓冷，有效减少热应力，防止裂纹产生。

冷却策略

依据材料特性和焊层厚度，合理选择冷却方式，确保喷焊层质量，延长零件使用寿命。

喷焊技术展望

06

技术发展趋势

材料创新

研发新型合金粉末，提升耐磨耐蚀性能，拓宽应用领域。

工艺优化

改进喷焊工艺，减少热变形