前国内尚无商品化的专用于激光熔覆的合金粉末,等离子熔覆设备,较多是采用热喷涂或热喷焊用合金粉末。熔覆材料的成分一般根据使用要求与基体的状况来选配。
现一般都采用自身能起熔剂作用的自熔性合金粉末。自熔性元素一般为B和Si。目前在用于热喷焊的Ni基自熔粉末中都加入了较高的B和Si。我们在试验中发现,粉末中B、Si、C元素的含量越大,覆层硬度越高,同时覆层的开裂倾向也越严重。众所周知,B、Si元素增加和C含量的增加都能生成硬质相,从而提高覆层硬度,导致塑性下降,加大覆层开裂性。另外,B、Si有脱氧、造渣保护、湿润界面和***气孔的作用,但B在Fe及Ni中的溶解度几乎为零,因此易析集于晶界而引起裂纹。





为什么等离子熔覆(堆焊)不易产生裂纹·气孔等缺陷:主要原因有三。一是等离子做热源进行熔覆(堆焊)与埋弧焊气保焊等热量更加集中,离子弧稳定性更好,没有电极熔耗,输出热量均匀,便于控制,这样使得熔铸区热量分布均匀,材料熔合充分均匀,排气浮渣都充分,三明熔覆设备,收缩应力分布均匀。二是由于等离子设备控制精度高,对熔铸区和过渡区的控制方便,且均匀度好,应力分配更容易控制合理。三是用***气保护不需要各种添加剂,也不存在排氢,氧化等问题,所以等离子熔覆(堆焊)更适合大面积,大厚度,ZRF-6等离子熔覆设备,高质量的硬面熔铸(如高锰·高铬陶瓷材料等)适合于制造耐磨板、阀门、轧辊等。
等离子熔覆机技术的技术应用:
该技术现在已经广泛应用于矿山设备、水泥行业、机械制造行业、工程机械、港口设备的耐磨处理。煤矿设备中的刮板输送机由于使用环境比较恶劣,并且工作负荷大,使用寿命大大低于地面设备,每年煤矿企业都会花费大量的资金更换磨损失效的刮板输送机或中部槽。采煤机和掘进机用截齿是用于截割煤层和岩石的主要部件,等离子熔覆设备维修,消耗量大,不仅增加了吨煤成本,而且截齿的更换需要停止生产,制约了煤矿产量的提高,这些都大大影响了煤矿经济效益的提升。
利用等离子熔覆技术在刮板输送机的中板和封底板等易磨损部位熔覆一层金属陶瓷层,可明显提高刮板输送机的耐磨寿命。对于小型刮板输送机中部槽(如SGB620/40T)经熔覆耐磨处理后,比处理前寿命可延长2倍以上,对于大型的刮板输送机中部槽,利用等离子熔覆技术进行耐磨处理后,在使用过程中基本不磨损基体,只是耐磨层受到磨损,升井后视熔覆层磨损情况重新进行熔覆耐磨处理,如此可使中部槽反复使用,使刮板输送机得到充分的利用。 水泥行业、港口和工程机械行业和衬板磨损比较严重,需要频繁更换,如使用利用该技术生产的等离子熔覆耐磨复合板可大大减少更换的频率,提高了设备的开机率。