董丽红[1]2003年在《粉末等离子弧堆焊枪体及耐磨合金的研究》文中认为本研究针对工程应用中常见的磨损失效,采用粉末等离子弧堆焊技术对普通材质进行表面强化,以提高其耐磨损能力。本研究进行了等离子弧堆焊枪体的设计研制工作,该焊枪采用双喷嘴式结构,内喷嘴压缩孔道直径d=5mm;内喷嘴下端面设计为分体式结构,通过螺纹联接一个可拆卸的配件;枪体内设计了良好的水冷通道,保证堆焊时各部件得到充分冷却。该枪体结构合理,使用性能优良。此外,本研究设计研制出一种新型、耐磨性能优良的堆焊材料。该堆焊材料是以镍基合金为基础的堆焊用合金粉末,其中添加不同比例的Cr、Mn、W等强化堆焊层的合金元素。采用正交设计,以Cr、Mn、W叁元素为正交因子,以堆焊层表面宏观硬度作为试验指标,在Q235钢表面进行了叁因子叁水平的正交堆焊试验。采用正交多项式对试验数据进行了回归分析。通过分析得出堆焊合金粉末成分的最佳配比为:Cr 10%;Mn 4%;W 7%。并对正交试验中的9种堆焊试件进行磨损试验。发现堆焊层随着硬度值的增加,耐磨能力提高。耐磨性能高的堆焊层微观组织中存在多量粗大的白色硬质相,在堆焊层中起到了抗磨骨架的作用。本研究对于机械零件的表面强化,提高耐磨能力,降低成本,延长使用寿命,具有重要的理论学术意义及工程实际应用价值。
张红[2]2007年在《等离子弧填丝粉末堆焊设备的研究》文中指出等离子弧粉末堆焊技术是堆焊技术领域中一项较新的工艺方法,它具有熔深浅、稀释率较低、熔敷率高的优点。但是合金粉末的利用率较低。合金粉末大都属于贵金属,造价很高,所以堆焊成本相对较高。与堆焊粉末相比,实心焊丝或药芯焊丝的价格要便宜很多,同时丝的熔敷效率较高,因此用丝来替代堆焊粉末的堆焊工艺具有较高的工程应用价值。然而近年来对等离子弧粉末堆焊的研究较为活跃,相对自动送丝等离子弧堆焊研究较少。本文从等离子弧堆焊工艺的角度出发,提出用普通焊丝代替昂贵金属粉末的堆焊工艺,目的是在保证堆焊层质量的前提下,降低堆焊的成本。并能实现同机送丝或丝粉混合堆焊,针对这一问题在LPC堆焊机上进行可行性实验,最后用正交设计确定出送丝堆焊合理的参数范围。并对焊枪的结构,送丝电路和送丝机构进行相应的设计。本文研究内容、研究结果如下:(1)在LPC型堆焊机上进行填丝堆焊,对工艺参数对堆焊层质量的影响进行分析,然后设计正交实验,确定出在LPC型堆焊机上填丝堆焊的最佳工艺参数组合;(2)为实现同机填丝堆焊,在控制柜中加入送丝电路,完成对送丝电路和主要元件参数的设计,同时对送丝机构提出设计初步方案;(3)完成对送丝式粉末堆焊枪的初步设计方案,针对实验中出现的问题提出堆焊枪设计中需注意的细节,主要提出合理的送丝通道、送粉通道的设计,冷却水系统的设计,以及枪体材料的选用。
杨阳[3]2009年在《反极性弱等离子弧堆焊设备及电弧特性研究》文中研究指明本文对反极性弱等离子弧基本特性、堆焊焊枪、控制系统的PLC应用进行了研究和设计。反极性弱等离子弧堆焊焊枪是由上枪体、下枪体及中间绝缘体叁大部分组成,其中用双金属极取代正极性等离子枪的柱状实心钨极作上电极,用球面压缩喷嘴代替常规的锥形压缩喷嘴是反极性弱等离子弧堆焊焊枪的关键问题。该枪体的这两个特征是由反极性弱等离子弧的两个相应的稳定燃烧条件所决定的。经过实践证明,焊枪在实验过程中使用正常,焊件达到了工艺的要求。电极与焊枪烧损明显减少。反极性弱等离子弧堆焊设备存在自动化水平低,精度差,效率低的问题,因此本文针对焊接技术自动化发展趋势,研制了一种PLC自动控制技术用于反极性弱等离子弧堆焊焊接设备,利用PLC控制焊枪、转胎、小车的运动,从而实现焊接过程的自动化。系统运行表明焊机具有控制精度高、安全性好、响应速度快、自动化程度高的特点,从而达到降低工人劳动强度、提高堆焊层金属质量和生产效率、降低废品率、操作方便、易维修的目的,特别对改善劳动条件和提高生产效率具有明显的实用意义。分析了反极性弱等离子电弧的能量密度在不同气流量和气体含量的变化规律、电弧压力径向分布特性、电弧的热特性、反极性弱等离子弧的燃烧稳定性及静特性等特点。结果表明:反极性弱等离子弧具有较均匀的电弧压力,弧底部的电压径向分布、电流径向分布和阴极斑点的分布叁者一致,均呈凹形分布,阴极斑点能量约占电弧有效能量50%,有90%以上的电流分布在内圆直径10mm的圆环区,通过保护气流可以控制能量密度。
卢顺[4]2008年在《模具表面复合强化技术》文中研究表明本文是以解决模具在工作过程中普遍出现的表面腐蚀磨损问题为背景,采用火焰喷焊和等离子喷焊工艺,制备镍基和钴基合金表面复合焊层,运用SEM、XRD、显微硬度、摩擦磨损、热振、耐腐蚀等试验方法,对比研究了火焰喷焊及等离子喷焊试样的微观组织,并综合分析其耐磨、耐腐蚀、耐热等性能。本文把NiWC35、NiWC50合金火焰喷焊在45钢表面上,把CoWC50合金等离子喷焊在45钢、40Cr、Cr12MoV钢表面上,分析喷焊组织、成分、耐磨性、耐腐蚀性以及抗热疲劳等性能。结果表明,钴基和镍基自熔性合金具有优良的性能、较好的热强性、抗腐蚀性及抗热疲劳性能,适合应用于抗氧化、耐腐蚀、耐磨损的表面焊层。如摆动碾压模及其他热作模具表面的喷焊强化。之所以选择45钢和40Cr等材料做基体,其目的在于用价格相对较低的常规材料代替价格昂贵的高合金模具材料。喷焊层硬度和耐磨损性能与基材相比得到了很大的提高。因为喷焊层中存在大量的具有规则几何形状的白亮颗粒,是碳化物。该颗粒能显着提高焊层的硬度和耐磨性,焊层组织细密,焊层熔化后与基体金属之间存在相互溶解和扩散,镀层和基体间形成紧密的冶金结合层,从而使熔层的硬度、强韧性、耐磨性等表层综合性能明显提高。喷焊时,合金元素一方面熔解进入固溶体起到了强化作用,同时硬质相弥散在固熔体中,起到了第二相强化作用,尤其是碳化物的加入,显着增加了第二相强化作用。由于火焰合金喷焊和等离子合金喷焊的稀释率较低,低硬度的母材对喷焊层的冲淡率很小,使得合金材料所形成的硬质化合物不被稀释,这些硬质化合物在喷焊层中作为骨架提高了喷焊层的硬度。另外,研究结果还表明喷焊层耐腐蚀性能比基材优异。这是由于熔覆后的喷焊层是由细小枝晶及枝晶间均匀分布的碳化物和共晶体组成,表面成分均匀,晶粒取向相似,减少了因晶粒取向不同形成的原电池效应加速腐蚀的趋向。同时,喷焊提高了合金元素的固熔度,抑制或大大减少了X相、α相及碳化物的析出,从而减少了腐蚀的趋向。
刘雪梅, 张彦华[5]2005年在《高能束粉末堆焊技术》文中研究指明堆焊是现代材料加工与制造业中一种重要的制造和维修方法。近年来,高能束粉末堆焊技术凭借其特有的优势得到了迅速的发展。高能束粉末堆焊主要包括等离子弧堆焊、电子束堆焊、激光堆焊以及聚焦光束表面堆焊。简单介绍了几种高能束堆焊技术的工艺特点、应用情况以及近年来的发展,并指出其发展方向。
参考文献：
[1]. 粉末等离子弧堆焊枪体及耐磨合金的研究[D]. 董丽红. 天津大学. 2003
[2]. 等离子弧填丝粉末堆焊设备的研究[D]. 张红. 天津大学. 2007
[3]. 反极性弱等离子弧堆焊设备及电弧特性研究[D]. 杨阳. 沈阳工业大学. 2009
[4]. 模具表面复合强化技术[D]. 卢顺. 重庆工学院. 2008
[5]. 高能束粉末堆焊技术[J]. 刘雪梅, 张彦华. 表面技术. 2005