氧-乙炔火焰的重熔效应优化方案

2023-06-18 理论教育版权反馈

【摘要】：喷涂过程与氧-乙炔火焰粉末喷涂相同，即合金粉末在氧-乙炔火焰中被加热至熔化或半熔化状态，以一定速度撞击并沉积在基材表面的过程。图2-60 中小型喷焊枪外形1）喷焊枪是氧-乙炔火焰重熔的主要工具。

氧-乙炔火焰重熔也称氧-乙炔火焰喷焊，是采用氧-乙炔火焰喷涂自熔性合金，随后在火焰的加热下使涂层熔融，在金属基材表面获得熔焊层的热喷涂方法。

1.原理

氧-乙炔火焰重熔，无论是一步法还是两步法都包含喷涂和重熔两个过程。

1）喷涂过程。喷涂过程与氧-乙炔火焰粉末喷涂相同，即合金粉末在氧-乙炔火焰中被加热至熔化或半熔化状态，以一定速度撞击并沉积在基材表面的过程。

2）重熔过程。无论是一步法还是两步法，重熔过程都是火焰对涂层加热，使之再次熔融，在金属基材表面重结晶的冶金过程。在重熔过程中，自熔性合金在熔融状态具有强烈的还原脱氧作用和良好的造渣、除气性能。与各种氧化物夹杂反应，生成低熔点的硼硅酸盐熔渣，漂浮在液态金属表面，并排除液态金属中的气体。在液态金属表面覆盖的这一薄层熔渣，能够隔绝空气的影响，避免液态金属的氧化。因此，喷焊层消除了喷涂层中的气孔和氧化物夹杂，经过重结晶过程使喷涂层非均质的层状结构变成均质的合金组织结构。

在重熔过程中，当合金充分熔化并完全润湿金属基材表面时，就开始了合金与基材之间的扩散互溶过程，在合金与基材界面上形成一条带状互溶区，其熔点和化学成分介于喷焊合金与基材之间，是喷焊层与基材之间的过渡层，这一过渡层的存在使得合金喷焊层与基材之间形成了牢固的冶金结合，大幅度提高了结合强度。

2.设备组成

氧-乙炔火焰重熔的设备组成与氧-乙炔火焰粉末喷涂类似，只需增加重熔枪。辅助设备要增加加热和缓冷装置，以便在重熔过程中能够有效地控制工件的温度。若采用一步法喷焊，只需要氧气、乙炔供给装置和喷焊枪，因而设备组成简单，移动方便。

图2-60 中小型喷焊枪外形

1）喷焊枪是氧-乙炔火焰重熔的主要工具。许多氧-乙炔火焰粉末喷枪都具备既可喷涂又可重熔的功能，如前面介绍的QT-E-7/h型喷枪等。目前使用最普遍的是中小型喷焊枪，既可用于以一步法喷焊，也可用于两步法喷焊，其外形结构如图2-60所示。这一类喷焊枪属于射吸式，采用混合气送粉。氧气抽吸乙炔的射吸结构及氧气、乙炔流量的调节机构与普通焊枪原理一样，集中安装在手柄上。与普通焊枪不同的是增加了粉末输送装置，它由粉罐（粉斗）、送粉阀及射吸室等部分组成。当混合气进入射吸室后，产生抽吸作用，只要按下送粉柄，开启送粉阀，粉斗中粉末就在自重和抽吸力的作用下进入射吸室，随混合气进入喷嘴燃烧火焰中。在不送粉的情况下，可作为焊枪对工件加热或对涂层重熔。常用喷焊枪的型号及工作参数见表2-17。

表2-17 常用喷焊枪的型号及工作参数