各类广泛应用的表面工程技术中,激光熔覆、等离子转移弧熔覆、火焰喷涂以及等离子喷涂均可以制备较厚的涂层。由于火焰喷涂及等离子喷涂会产生巨大的噪声,以及大量的灰尘及紫外线,因此会严重污染环境;同时,在喷涂过程中,数控等离子熔覆设备,合金粉末经过高温区域时,其中的部分合金元素会被氧化,甚至烧蚀掉。
另外,火焰喷涂及等离子喷涂技术制备的涂层与基底之间是机械结合,因此,涂层不能承受较大的载荷及冲击。由于激光的能量转换率很低(大约只有10%-25%之间),而且由于设备费用很高,因此其应用受到了限制;同时,其应用还依赖于块体材料的反射率,因此,激光熔覆工艺的大规模工业应用目前仍受到很大限制。等离子转移弧熔覆技术焰流具有****高温度(高达20,000-30,000℃),优异的电弧稳定性,九龙坡熔覆设备,工件热变形率低,等离子熔覆设备维修,以及涂敷速度快等优点。等离子熔覆技术是上述各种表面改性工艺中的较理想的一种。近几年在该领域研究取得了很多进展。
应用范围
1.阀门制造与维修行业
在阀门制造与维修行业用于中、高压阀门或耐腐蚀阀门密封面堆焊钴基、镍基或铁基合金。
2.发动机制造与维修行业
汽车发动机、机车与船舶内燃机的进、排气阀密封面要承受高温燃气腐蚀及磨粒磨损,一般要通过等离子熔覆钴基或镍基合金来满足使用要求。
3.冶金制造与维修行业
在冶金轧制工具中(如无缝钢管轧顶)堆焊含碳化物的高温*耐热疲劳合金;对要求有特殊表面性能的轧辊,或磨损相当严重的易损件,采用微束等离子堆焊****高合金硬面层。
4.矿山机械制造与维修行业
在煤矿运输机械修造中,例如在运输机中部槽板表面受磨损部位堆焊高硬度的高碳高铬合金。
5.石油机械制造与维修行业
在石油钻采设备制造与维修中,在平板阀密封面、钻杆接头及其他钻具上堆焊镍基*合金。
6.其他行业易损件制造与维修。
激光熔覆层的*性能与选用的涂层材料及熔覆工艺参数有很大的关系。由于熔覆过程为快速凝固,所得到的*一般都是非常细小的。由于熔池内的巨大温度梯度和晶体长大速度的变化,使****终的凝固*呈现为定向生长的复合性凝固*。通常靠近基体的*粗大,表面的*细微。
研究了激光熔覆层和基体热影响区的*形态和组成及合金层与基体的结合状况。试验结果表明,激光熔覆层的*形态是以等轴晶状和树枝状为主的共晶*,熔覆层和基体的热影响区界限分明,ZRF-6等离子熔覆设备,过渡层很窄,基体的热影响区为淬火状态的马氏体。运用激光熔覆技术在40Cr钢上制备了(TiO2 B2O3 Al2O3 TiB2)/NiCrAl金属陶瓷涂层,其中TiB2和Al2O3陶瓷颗粒在熔覆过程中为原位反应生成,原位生成的两个陶瓷相都以弥散的方式存在于NiCrAl晶粒内部形成了晶内强化。