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激光焊,氩弧焊与等离子堆焊的区别在哪里?
编辑:上海岑禄实业有限公司  时间:2018-12-04

等离子堆焊修复和手工电弧堆焊修复、氩弧焊、等离子弧堆焊修复是三中常用的零件修复技术从理论上说,每种堆焊技术各有其优缺点。

手工电弧堆焊、氩弧焊,效率高,成本低,操作灵活,是目前工厂使用广泛的一种堆焊修复工艺。但这种堆焊技术也有其存在的许多问题钢铁行业的许多零部件都是中碳高强度钢或合金钢,这些钢材的淬硬性强,用手工电弧氩弧堆焊时非常容易开裂为了防止手工电弧堆焊修复时基体材料和堆焊层开裂,需要对基体材料进行预热,而且需要预热的温度相当高,300 500摄氏度,这就给手工电弧氩弧堆焊的操作带来了很大的困难,恶化了工作环境,更加大了人工劳动强度,由于电弧氩弧堆焊时对基体零件有大量的热量输入,会造成零件形成很大的残余应力,所以堆焊完后要马上进行去应力退火,这又增加了设备的投入和人工投入,尤其对大型的工件来说,去应力退火是件很困难的事,要增加很大的热处理设备投入由于反复多次的高温操作,零件经手工电弧氩弧堆焊后变形量都很大,增加了后续机械加工的难度、时间和费用手工电弧氩弧堆焊是由人进行操作,堆焊质量易受操作人员的影响,偶然的影响因素比较多手工电弧氩弧堆焊时的引弧和熄弧也会对堆焊质量带来影响

 

等离子送粉堆焊对零部件进行修复是一项新的焊接加工工艺

1等离子堆焊过程中基体温升不超过280℃, 等离子堆焊后无热变形

2耐磨堆焊层与基体均无粗大的铸造组织, 堆焊层及其界面组织致密,晶体细小,无孔洞,无夹杂裂纹等缺陷。

3等离子堆焊层组织由底层、中间层以及面层组成的各具特点的梯度功能材料,底层具有与基体浸润性好、结合强度高等特点;中间层具有一定强度和硬度、抗裂性好等优点;面层具有抗冲刷、耐磨损和耐腐蚀等性能,使修复后的设备在安全和使用性能上更加有保障。

4等离子阀门堆焊修复在很多情况下不需要对工件进行预热,等离子堆焊后也不需要进行去应力后处理,这对很多大型零部件的修复来说是十分有利的,也间接地降低了堆焊修复的成本。5等离子堆焊技术可控性好,能量输入可实现精确控制,操作过程易实现自动化控制。

等离子堆焊修复和手工电弧氩弧堆焊相似,但它的自动化程度高,也是一种常用的修复技术。

 

堆焊方法的比较

1从堆焊层的外观形貌看

从堆焊层的外观形貌看,等离子堆焊的堆焊层好,手工氩弧堆焊的质量差,表面凹凸不平,还存在气孔和微裂纹。

2从堆焊工件结合面形貌看

    堆焊的界面凹凸不平,说明手工电弧堆焊时能量控制不准,实际上这种方法对基体材料的影响很大,从其结合面即可断定手工电弧堆焊基体对堆焊层的稀释率是很大的,这会影响堆焊层的性能同时基体材料也受到堆焊时强烈的热作用,这种热作用依据温度高低的不同,可分为这样几个区域:金属熔化区、过热区、正火区和部分相变区在过热区,奥氏体晶粒急剧长大,形成过热组织,故塑性、韧性降低,对易淬火钢,此区脆性更大等离子堆焊的界面非常平整,界面清晰,可见等离子输入的能量十分精确,基体对堆焊层的影响小,堆焊层可以保持其良好的性能,基体材料受到的热冲击也非常小,堆焊对基的影响很小。

3从堆焊的热影响区的宽度看

从热影响区的宽度对比可见,手工电弧堆焊的热影响区约为5MM,等离子弧堆焊的热影响区为2-3MM,其次是等离子堆焊,差的是手工氩弧焊。

4从堆焊后基体材料的剖偏情况看

手工电弧堆焊,基体均受到很大的影响,基体偏析严重,而等离子堆焊后对基体的影响很小,看不到明显的基体偏析区等离子堆焊修复的好。

5从堆焊后堆焊层和基体的显微硬度来看

手工电弧堆焊的堆焊层硬度不高,HRC50以下,等离子弧堆焊则在HRC55-60以上。

6从堆焊层的耐磨性来看

虽然没有对这三种堆焊层的耐磨性进行实验研究,但从对这三种堆焊层的机械加工可知,手工电弧堆焊层的耐磨性明显不如激光堆焊层,在用钻床对拉伸试件加工小孔时,电弧堆焊的堆焊层用普通的钻头即可进行钻削加工,而对激光堆焊层则必须用合金钻头才能进行钻孔加工,等离子弧堆焊的堆焊层耐磨性比手工电弧堆焊的好,与激光相媲美。

7从堆焊工件的抗冲击性能看

等离子弧堆焊所得试件的抗冲击能力强,手工电弧堆焊其次,激光堆焊的与手工电弧堆焊的相当。

8从堆焊工件的拉伸性能看

手工电弧堆焊的拉伸强度高,延伸率高,激光堆焊试件的强度不如手工电弧堆焊的高,延伸率和手工电弧堆焊的相当等离子弧堆焊的拉伸强度和激光堆焊的相当

9从金相组织来看

手工电弧堆焊和等离子弧堆焊由于加热过程比较复杂,所得到的组织也比较复杂:熔合区,因温度过高而成为热粗晶,强度、塑性和韧性都下降过热区,奥氏体晶粒急剧长大,形成过热组织,故塑性、韧性降低,对易淬火钢,此区脆性更大正火区,加热时发生重结晶,转变为细小的奥氏体晶粒,冷却后为均匀而细小的铁素体和朱光体,具有较好的力学性能部分相变区,朱光体和部分铁素体发生重结晶,转变成细小奥氏体晶粒部分铁素体不发生相变,但晶粒有长大的趋势冷却后,晶粒大小不匀,因而力学性能比正火区稍差堆焊层的性能与堆焊时热影响区的大小和组织有关,而堆焊热影响区的大小和组织、性能变化的程度与堆焊方法、堆焊参数、预热温度和堆焊后热处理等因素有关减小堆焊过程中热影响区的宽度可提高堆焊的性能。

 

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