表面涂層再制造技術(shù)電弧熔覆再制造技術(shù)焊補(bǔ)堆焊釬焊

表面涂層再制造技術(shù)：電弧熔覆再制造技術(shù)（焊補(bǔ)、堆焊、釬焊）組員：徐晨玉、田昕宇、戴志軍、丁偉-1前言2電弧熔覆的概念和工作原理3影響因素4典型工藝及應(yīng)用場(chǎng)合5國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展6影響因素目錄CONTENTS1前言2電弧熔覆的概念和工作原理電弧熔覆的概念和工作原理NEXT電弧熔覆再制造技術(shù)的發(fā)展歷程：電弧熔覆再制造技術(shù)可以追溯到20世紀(jì)50年代，其發(fā)展歷程可以分為以下幾個(gè)階段1.早期研究(1950年代-1970年代)：電弧熔覆再制造技術(shù)最早在20世紀(jì)50年代得到學(xué)術(shù)界的關(guān)注。這個(gè)階段主要是對(duì)金屬涂層的基本原理和工藝參數(shù)進(jìn)行研究，并涉及到具體領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)踐2.技術(shù)改進(jìn)(1980年代-1990年代)：在這個(gè)階段，研究者對(duì)電弧熔覆再制造技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化。他們提出了一系列新的電弧熔覆工藝，包括平行線熔覆、重疊線熔覆、梯度熔覆等。同時(shí)，材料領(lǐng)域也得到了進(jìn)一步的發(fā)展，涂層材料的選擇和配方也得到了改進(jìn)3.普及和應(yīng)用(2000年代至今)：隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟和推廣，電弧熔覆再制造技術(shù)已逐漸應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域。在航空航天、能源、礦山機(jī)械、汽車制造、核工業(yè)等領(lǐng)域，都出現(xiàn)了大規(guī)模的電弧熔覆再制造設(shè)備和工藝。同時(shí)，隨著對(duì)環(huán)境和資源的保護(hù)意識(shí)增強(qiáng)，電弧熔覆再制造技術(shù)也得到了更多關(guān)注和應(yīng)用電弧熔覆的概念和工作原理64.新材料和新工藝(未來發(fā)展)：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，新材料和新工藝將進(jìn)一步推動(dòng)電弧熔覆再制造技術(shù)的發(fā)展x例如，納米材料、復(fù)合材料和先進(jìn)合金等新材料的引入，將為電弧熔覆再制造技術(shù)帶來更多的應(yīng)用和潛在機(jī)會(huì)電弧熔覆的概念和工作原理電弧熔覆的概念和工作原理概念電弧熔覆再制造技術(shù)是一種通過電弧加熱和熔化金屬材料，將其噴射或覆蓋在工件表面的修復(fù)和增強(qiáng)技術(shù)基本原理電弧熔覆的概念和工作原理1.電弧的生成：通過電源引導(dǎo)電流，使兩個(gè)電極之間形成一個(gè)電弧。通常使用直流或交流電源來產(chǎn)生電弧。在電弧中，高能電子會(huì)與材料相互作用，提供能量將材料加熱到高溫并熔化2.材料熔化和噴射：通過電弧的高溫作用，金屬材料在電弧焦點(diǎn)處熔化。電弧熔化金屬材料形成的熔池會(huì)被電弧氣流或噴射氣體帶動(dòng)，并噴射到工件表面3.冷卻和凝固：噴射在工件表面的熔池會(huì)與工件表面以及環(huán)境中的冷卻介質(zhì)接觸，迅速冷卻和凝固。冷卻速度的快慢會(huì)直接影響新覆層的組織結(jié)構(gòu)和性能。通過調(diào)整冷卻速度，可以實(shí)現(xiàn)不同性質(zhì)的覆層，如加強(qiáng)、耐磨或耐腐蝕4.再制造和加工：冷卻凝固后的覆層形成了一個(gè)新的表面結(jié)構(gòu)，可以修復(fù)或改善工件表面的性能。根據(jù)需要，可以對(duì)覆層進(jìn)行后續(xù)的加工，如磨削、拋光等3影響因素影響因素NEXT當(dāng)進(jìn)行電弧熔覆時(shí)，有許多因素會(huì)影響熔覆效果。下面我將詳細(xì)敘述各種影響因素對(duì)電弧熔覆效果的影響1.電弧能量：電弧能量是影響電弧熔覆效果的重要因素之一。較高的電弧能量可以產(chǎn)生更高的溫度，使金屬加熱到足夠的熔點(diǎn)，從而使金屬充分熔化。然而，過高的電弧能量可能會(huì)導(dǎo)致過熱和材料燒損。較低的電弧能量則可能無法充分熔化金屬材料，影響覆蓋層的質(zhì)量和性能2.電極材料和形狀：電極材料和形狀對(duì)電弧熔覆效果有顯著影響。合適的電極材料應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性、耐磨性和熱穩(wěn)定性。常用的電極材料包括鎢、鉬等高熔點(diǎn)金屬。電極形狀的選擇也會(huì)影響電弧的形成和傳遞，如鈍角電極可使電弧穩(wěn)定且集中，銳角電極可增加電弧長(zhǎng)度和熔池寬度3.工件和涂層材料：工件和涂層材料的選擇和性質(zhì)直接影響電弧熔覆效果。不同的金屬材料具有不同的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)，這會(huì)影響熔化和冷卻過程。涂層材料的選擇應(yīng)考慮其與基材的相容性、粘附力和耐腐蝕性等因素影響因素4.噴射氣體和保護(hù)氣氛：噴射氣體用于連接電弧和熔化的金屬材料，并起到冷卻和保護(hù)作用。噴射氣體的選擇包括惰性氣體如氬氣、氦氣等，以及活性氣體如氧氣、氮?dú)獾?。適當(dāng)?shù)膰娚錃饬骺梢詼p輕氧化和污染，提高覆蓋層的質(zhì)量。保護(hù)氣氛的選擇和控制則會(huì)影響覆蓋層的化學(xué)成分和相變5.電弧和移動(dòng)參數(shù)：電弧焦點(diǎn)位置、電弧移動(dòng)速度和覆蓋面積大小對(duì)熔覆效果具有重要影響。電弧焦點(diǎn)位置的調(diào)整可以控制熔池的大小和位置，以獲得理想的覆蓋形狀。電弧移動(dòng)速度和覆蓋面積選擇應(yīng)根據(jù)具體需求和材料的熔化性質(zhì)來確定，過快的移動(dòng)速度可能導(dǎo)致熔池不充分，而過慢則可能導(dǎo)致過熱和材料燒損6.冷卻方式：冷卻方式是指覆蓋層在熔覆完成后的冷卻過程。覆蓋層的冷卻速度會(huì)影響其組織結(jié)構(gòu)和性能?？焖倮鋮s會(huì)導(dǎo)致細(xì)小的組織和較高的硬度，而慢速冷卻則產(chǎn)生相對(duì)粗大和低硬度的組織。冷卻方式的選擇包括自然冷卻、水冷卻、氣體冷卻等，應(yīng)根據(jù)工件的尺寸、材料和需要的覆蓋層性質(zhì)來確定影響因素7.環(huán)境因素：環(huán)境因素如溫度、濕度和氣氛等也會(huì)對(duì)電弧熔覆效果產(chǎn)生影響。適當(dāng)?shù)沫h(huán)境控制可以減少氧化、熱應(yīng)力和裂紋的產(chǎn)生，提高覆蓋層的質(zhì)量。對(duì)于高溫環(huán)境，可能需要采取防火防爆措施，確保操作的安全性綜上所述，各種因素對(duì)電弧熔覆效果有不同程度的影響。在實(shí)際操作中，需要根據(jù)具體情況綜合考慮這些因素，并合理調(diào)控，以獲得理想的熔覆效果和覆蓋層性能影響因素典型工藝及其應(yīng)用場(chǎng)合焊補(bǔ)焊補(bǔ)是一種修復(fù)和恢復(fù)金屬工件表面形狀和尺寸的焊接修復(fù)方法。焊補(bǔ)的目的是通過補(bǔ)焊金屬，填充缺陷和損壞部分，使得工件恢復(fù)到原有設(shè)計(jì)要求的形狀和尺寸焊補(bǔ)的基本原理是通過焊接加熱和熔化補(bǔ)焊材料，并將其填充到被修復(fù)的部位。在焊接過程中，焊接材料融化，并與被修復(fù)的金屬材料發(fā)生冶金反應(yīng)，形成堅(jiān)固的連接。焊補(bǔ)通常使用電弧焊、氣焊或激光焊等焊接方法影響因素焊補(bǔ)的效果受以下因素的影響1.補(bǔ)焊材料：補(bǔ)焊材料的選擇對(duì)焊補(bǔ)質(zhì)量至關(guān)重要。補(bǔ)焊材料必須與被修復(fù)材料相容，并具有良好的冶金或物理性能，以確保焊接接頭的強(qiáng)度和質(zhì)量2.焊接工藝參數(shù)：焊接電流、電壓、焊接速度、焊接溫度和焊接角度等工藝參數(shù)會(huì)影響焊補(bǔ)的質(zhì)量。合理選擇和控制這些參數(shù)是確保焊補(bǔ)質(zhì)量的關(guān)鍵影響因素3.表面處理：焊補(bǔ)前的表面處理對(duì)焊補(bǔ)效果至關(guān)重要表面清潔度和幾何形狀會(huì)影響焊補(bǔ)材料的潤(rùn)濕性和填充性，直接影響焊補(bǔ)的質(zhì)量影響因素焊補(bǔ)的工藝類別劃分可以根據(jù)焊接材料的狀態(tài)、加熱源類型以及焊接方式等進(jìn)行劃分1.堆焊：堆焊是利用焊接材料以焊條形式進(jìn)行堆積，通過電弧加熱使其熔化，并與工件表面或熔化層熔池相融合成為一體的修復(fù)工藝。堆焊廣泛應(yīng)用于金屬表面硬化和修復(fù)，常用于修復(fù)工件局部受損或提高工件表面性能2.釬焊：釬焊是利用比工件材料熔點(diǎn)低的填充材料，通過在工件表面產(chǎn)生局部融化，使填充材料熔化并滲入工件表面微裂縫中，然后形成固態(tài)連接的焊接方式。釬焊適用于對(duì)高溫敏感、表面或局部薄壁結(jié)構(gòu)的零件進(jìn)行修復(fù)3.焊條涂層：焊條涂層是指將金屬焊料以電焊方式融化在被修復(fù)的工件表面上，形成一層金屬涂層，提高工件的表面硬度、耐磨性和耐蝕性。這種工藝常用于修復(fù)磨損嚴(yán)重的零件表面影響因素4.噴涂：噴涂是利用火焰或等離子等熱源，將焊接材料噴射到被修復(fù)表面上，再由于高溫使其熔化和與基體相結(jié)合的一種修復(fù)工藝。噴涂常用于修復(fù)大型金屬構(gòu)件的表面或進(jìn)行耐磨、防腐蝕涂層的噴涂5.熱噴涂：熱噴涂是將涂料材料通過火焰噴射或等離子噴射技術(shù)，噴涂到工件表面，形成耐磨、耐蝕、隔熱等性能的涂層的一種修復(fù)工藝。常用于對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行表面再制造以上這些焊補(bǔ)工藝具有各自的特點(diǎn)和適用范圍，可以根據(jù)具體的修復(fù)需求和材料特性進(jìn)行選擇焊補(bǔ)的工藝特點(diǎn)包括1.局部修復(fù)：焊補(bǔ)可以精確地修復(fù)局部缺陷和損壞部分，避免對(duì)整個(gè)工件進(jìn)行大范圍的修復(fù)或更換影響因素2.恢復(fù)原尺寸和形狀：焊補(bǔ)可以將被修復(fù)部位的形狀和尺寸恢復(fù)到原有設(shè)計(jì)要求的狀態(tài)，減少資源和時(shí)間的浪費(fèi)3.熱影響區(qū)小：焊補(bǔ)過程中，熱影響區(qū)的范圍相對(duì)較小，可以降低因熱應(yīng)力引起的變形和材料性能的影響焊補(bǔ)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如制造業(yè)、汽車制造、航空航天、海洋工程等。它被用于修復(fù)金屬工件上的缺陷、裂紋、磨損、氣孔等。在制造業(yè)中，焊補(bǔ)常用于修復(fù)模具、機(jī)器設(shè)備的受損部分。在汽車制造中，焊補(bǔ)用于修復(fù)車體上的劃痕或碰撞損壞。在航空航天領(lǐng)域，焊補(bǔ)用于修復(fù)飛機(jī)結(jié)構(gòu)上的缺陷或受損部分總的來說，焊補(bǔ)是一種常見的焊接修復(fù)方法，可以局部修復(fù)金屬工件的缺陷和損壞。它具有精確定位、恢復(fù)原尺寸和形狀的優(yōu)點(diǎn)，并廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中影響因素堆焊影響因素堆焊是一種通過將填充金屬與基體金屬熔化并堆積在機(jī)器零件表面，用于修復(fù)或提高零件性能的焊接方法。通過堆焊，可以修復(fù)磨損、腐蝕或破裂的零件，并在原有基礎(chǔ)上提高零件的硬度、抗腐蝕性和耐磨性等性能基本原理堆焊的基本原理是將選擇合適的填充金屬(也稱堆焊材料)加熱至熔化狀態(tài)，并通過氣體保護(hù)(如氬氣、二氧化碳等)或熔化短期內(nèi)暴露在空氣中的焊槍將其堆積到基體金屬表面。當(dāng)填充金屬與基體金屬共同熔化時(shí)，它們?cè)诶鋮s后產(chǎn)生冶金結(jié)合，形成新的表面層，以實(shí)現(xiàn)零件性能的提升或修復(fù)影響因素影響因素1.填充金屬的選擇：填充金屬需要與基體金屬具有良好的相容性、熔化和潤(rùn)濕特性，以保證堆焊層的品質(zhì)和工件性能的提升2.表面處理：基體金屬表面的清潔和預(yù)熱程度對(duì)堆焊質(zhì)量具有重要影響。良好的表面處理可以提高填充金屬與基體金屬的冶金結(jié)合，提升堆焊效果3.焊接方法：不同的焊接方法(如氣體保護(hù)焊、電弧焊、激光焊等)在堆焊過程中可能產(chǎn)生不同的效果。選擇合適的焊接方法可以提高堆焊效果和效率4.焊接參數(shù)：堆焊過程中的電流、電壓、焊接速度等參數(shù)對(duì)堆焊質(zhì)量和效果有重要影響。合適的焊接參數(shù)有助于減少缺陷、實(shí)現(xiàn)高效焊接工藝特點(diǎn)影響因素1.節(jié)約材料和降低成本：堆焊可以修復(fù)損壞或磨損的部件，提高部件的使用壽命，減少更換成本2.改善零件性能：通過堆焊表面層，可以提高零件的硬度、耐磨性、抗腐蝕性等性能3.增加表面粗糙度：堆焊可以改變基體金屬表面的粗糙度，增強(qiáng)摩擦系數(shù)，從而提高零件的抗滑移性能4.能夠修復(fù)復(fù)雜結(jié)構(gòu)：堆焊可以對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部修復(fù)，減少拆卸和更換部件的困難1.機(jī)械制造行業(yè)：堆焊廣泛應(yīng)用于修復(fù)和加固磨損的齒輪、軸承、曲軸等機(jī)械零件2.冶金、礦山行業(yè)：堆焊技術(shù)被廣泛應(yīng)用于礦石處理設(shè)備的修復(fù)和加固，如修復(fù)磨損的磨礦機(jī)械零件3.汽車制造行業(yè)：堆焊可用于修復(fù)和加固汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、剎車系統(tǒng)等部件影響因素4.農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域：堆焊可用于修復(fù)農(nóng)業(yè)機(jī)械如拖拉機(jī)、收割機(jī)等設(shè)備的磨損部分5.化工、石油行業(yè)