大型蜗杆的表面喷焊

1、大型蜗杆的表面喷焊 doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 09. 038 氧乙炔火焰金属粉末的喷焊工艺是用自燃性合金粉末， 通 过氧乙炔火焰加热后喷射， 沉积并熔化在金属零件表面上形成 具有特殊性能的表面熔覆层。 其喷焊层薄而均匀， 可以精确控制 喷焊层厚度。喷焊层表面光滑平整，与基体材料的结合力强，通 过改变合金粉末的成分，可以使喷焊层具有抗磨损、耐腐蚀、抗 氧化、耐热、耐冲击等性能。它既能与喷涂一样，使焊层薄而光 滑，又能与堆焊一样，焊层呈焊合状态渗透结合面层。而电弧对 焊的焊层表面不均匀， 焊后机加工切削余量较大， 消耗材料较

2、多。 本文主要介绍现场大型蜗杆表面的氧乙炔火焰喷焊技术， 希望促进这一技术的推广应用。 2 蜗杆修复实际举例 一件蜗杆高800mm?准630mn,表面磨损，需要进行表面 硬化和修复，厚度为2毫米，要求采用氧一乙炔火焰喷焊技术， 自熔性粉末材料为镍 F105-Fe,其化学成分为 C: 0.601.0、 Cr: 14.0 18.0、Si : 3.5 5.5、B: 3.0 4.5、Few5、Ni :余, +35%Wc硬度（HRC 55。要求蜗杆经过表面硬化和修复后， 具有抗磨损、耐腐蚀，、抗氧化、耐热、耐冲击性能，并保证喷 焊层表面光滑平整，表面粗糙度Ra达到12.550即可。不开裂， 喷熔覆盖层本

3、身必须均匀、致密性好、无气孔、无夹渣。 2.1 对焊接的技术要求 （ 1 ）喷焊层必须完全与母材结合，保证在使用中只能有磨 损，在冲击载荷作用下不得产生脱落。 （2） 耐磨合金层的使用寿命在生产不得低于5 年。 （3）硬度要求：合金层在任何部位检测时，表面硬度均需 保证达到 HRC40 50。 （4）表面质量要求：合金喷焊层打磨光滑后，表面应无裂 纹，如果局部产生裂纹， 只允许有肉眼观察到的现象而实际没有 问题。 2.2 实施焊接需要解决的技术难题 （1）修复在使用过程中的零件表面，喷焊是十分重要的， 它一方面是修复磨损零件的名义尺寸， 另一方面是为了获得具有 特殊性的熔敷金属层。 但大多数的

4、喷焊都是在普通低合金钢或碳 素钢母材上进行的， 这些材料都具有良好的塑性和韧性， 一般母 材不会产生淬硬组织。 像蜗杆这样的大型零件， 母材本身就不是 45#钢，具有较大的淬硬倾向，因此防止开裂和翘曲，是必须考 虑的首要问题。 （2）对喷焊层的硬度、耐磨性能、焊层厚度及使用寿命都 有严格的要求。这对于采用手工喷焊工艺也带来了操作上的困 难，必须在喷焊时采取技术措施加以解决。 3)蜗杆这样的大型零件，刚性大，含碳量又高，在焊前 应进行整体预热，焊后的保温处理也必不可少。 2.3 蜗杆耐磨合金层喷焊 2.3.1 焊前准备工作 (1)工件表面的准备：待焊工件表面准备极为重要，一定 要清除工件表面氧化

5、物、油污、铁锈、氧化皮等，使工件表面呈 金属光泽。 (2)工件的预热准备：把H01-20型大号焊炬预热到250C 300 Co ( 3)制作样板。因焊后不加工，必须保证尺寸精确。 (4) 喷焊枪和合金粉末的准备，最好用快速氧气和乙炔气 接头以加快换枪速度。 (5) 准备好保温材料。 2.3.2 喷焊工艺过程 ( 1 )由于蜗杆较大，不能在车床上进行旋转喷焊，只能把 待喷工件悬空垫起。 (2) 对喷焊工件进行预热，预热温度一般为250C300Co 当工件表面加热呈蓝色时，表明预热温度已到。 (3) 预热后在修复面上薄薄地(约 0.10.3mm喷上一层 粉末作预保护层， 以减少工件表面在随后的喷熔

6、过程中造成的氧 化、夹渣等缺陷。熔合度比较好控制，工作效率比较高。 操作中注意事项。为了减少合金元素的烧损以及控制 焊层的厚度，操作时力求速度要适当，如果移动太快，会使某些 覆盖的粉末来不及熔化，造成疏松；如果移动太慢，又会使局部 过烧，造成表层合金元素烧损，使表层硬度降低。 （5）预保护焊后局部极热，当温度达到使工件表面的预护 层粉末开始湿润时， 便可开始送粉进行喷焊， 并用火焰将喷撒上 去的粉末熔化，在保证结合良好的前提下，要注意掌握好时间， 使内外均达到熔化。 在喷焊层上再喷焊时要特别注意上、 下层之 间的熔合。因此，一定要控制好底层的温度，使之达到熔化，才 能保证结合质量。 （6）控制喷焊尺寸的主要措施是：送粉速度要均匀，用粉 量要相等以确保厚度。 （7）施焊时，喷焊过程不得中断，必须连续焊完以保证一 定的