[發(fā)明專利]一種打殼錘等離子熔覆工藝

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• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN108048834A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設計）人: 汪德發(fā);張聯(lián)合;徐超;湯新明;余方有;趙文定
• 申請（專利權(quán)）人: 寧國市開源電力耐磨材料有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C38/02;C22C38/54;C22C38/50;C22C38/48;C22C38/44;C22C30/00
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本發(fā)明公開了一種打殼錘等離子熔覆工藝，包括步驟：先將加工成型的金屬基體一端固定在堆焊機轉(zhuǎn)盤上；將配置好的合金粉末在150℃溫度下烘培1?2h；放置于容器內(nèi)，按要求設定堆焊機程序，開啟堆焊機的等離子炬保護氣體氬氣和電源，以連續(xù)噴射方法在金屬基體上熔覆合金粉末，經(jīng)高能密度自動焊接，使之和基體表面熔化并快速凝固，從而在基材表面形成與其為冶金結(jié)合的表面涂層，涂層厚度為2?5mm；本發(fā)明的打殼錘等離子熔覆工藝，具有堆焊層性能好、結(jié)合強度高，堆焊層致密性好，工件熔深淺可控、堆焊層稀釋率低、成形規(guī)則等優(yōu)點，污染小，成本低。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及打殼錘制造技術(shù)領域，尤其涉及一種打殼錘等離子熔覆工藝。

背景技術(shù)

現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)中，相關(guān)機械零部件由于運行所處的環(huán)境惡劣，要求其表面具有很好的耐磨性、耐蝕性、耐高溫性及高硬度，滿足特殊功能的需求。金屬基復合材料具有設計靈活、容易成型、輕質(zhì)、耐腐蝕等優(yōu)點，可大幅提高基材表面的耐磨、耐蝕、耐高溫、導熱、絕熱等性能。

隨著工業(yè)技術(shù)的升級，對基體表面熔覆產(chǎn)品需求日益增多，無論是金屬基復合材料制備和熔覆工藝方面，國內(nèi)外都在積極開展研究。目前，常用的熔覆方法有：真空熔覆、激光熔覆、氧-乙炔焰熔覆、高頻熔覆等工藝。常用的熔覆材料有：自熔性合金粉末、碳化物復合粉末體系、氧化物陶瓷粉末等。金屬基復合材料耐腐蝕、抗氧化、耐高溫等性能，適用于修復或制備強化關(guān)鍵設備零部件，提高設備的使用壽命。廣泛應用在汽車、機械制造、石油化工等領域。例如：發(fā)動機活塞、汽缸內(nèi)槽、齒輪、排氣閥座、缸蓋、連桿、尾氣管等汽車配件；壓輥、傳動軸、通氣閥、摩擦盤、導向槽等機械設備配件；井口閥閥板、閥桿、閥座，抽油泵柱塞、增注泵柱塞、鉆桿接箍、抽油桿、光桿等石油專用配件。鋁工業(yè)高效能、低污染的發(fā)展要求，使中部點式下料預焙鋁電解槽逐步成為了鋁電解生產(chǎn)的主流。由于電解槽打殼錘長時間工作在強磁場、高溫、強腐蝕大電流的環(huán)境下，造成錘頭消耗快、更換頻繁。據(jù)統(tǒng)計，2014年國內(nèi)消耗各類打殼錘約200萬支，如：中國鋁業(yè)年消耗打殼錘10多萬支，山東魏橋年消耗打殼錘約15萬支。

目前，電解鋁槽用的打殼錘大多為低碳鋼、高錳鋼或合金鋼材質(zhì)，其耐高溫度、耐腐蝕性差，使用壽命普遍較短(2-6個月)，而且錘頭快速損耗會使大量鐵及其它元素進入鋁液中，嚴重影響鋁液質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種打殼錘等離子熔覆工藝，采用等離子堆焊工藝進行基體表面熔覆處理，利用等離子弧高溫加熱，加熱速度快、熱效率高，使得涂層與基體結(jié)合強度高，涂層離子密度高，從而增強基體的性能和質(zhì)量，顆粒在涂層中分布均勻且無燒損，從而保持其原有高硬度和高耐磨性，該工藝具有堆焊層性能好、結(jié)合強度高，堆焊層致密性好，工件熔深淺可控、堆焊層稀釋率低、成形規(guī)則等一系列優(yōu)點，且易于實現(xiàn)機械化和自動化，污染小，成本低。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種打殼錘等離子熔覆工藝，包括以下步驟：

(1)將加工成型的金屬基體一端固定在堆焊機轉(zhuǎn)盤上；

(2)將配置好的合金粉末在150℃溫度下烘培1-2h；

(3)將烘培好的合金粉末放置于容器內(nèi)，按要求設定堆焊機程序，開啟堆焊機的等離子炬保護氣體氬氣和電源，以連續(xù)噴射方法在金屬基體上熔覆合金粉末，經(jīng)高能密度自動焊接，使之和基體表面熔化并快速凝固，從而在基材表面形成與其為冶金結(jié)合的表面涂層，涂層厚度為2-5mm；

(4)熔覆完成后，關(guān)閉電源和氣源。