火電系統石家莊風機廠風機用鋼的焊接試驗研究（2）

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是共滲處理一樣存在很多問題,對于滲碳、滲硼工藝,滲層越深,耐磨效果越好,但脆性越大,葉片也越易斷裂。滲碳、滲硼工藝難度大,實際處理時,滲碳、滲硼層的部位和厚度要由葉片厚度和磨損情況以及具體工藝決定。采用滲碳、滲硼工藝處理后的材料在燥接時將產生更多的煌接問題,大型構件的整體滲碳、滲硼工藝處理也是一個難題。
在金屬表面滲透碳化鶴釬偉鍍層也是使葉片具有較好的耐沖燭能力的方法之一②氧乙炔火焰噴煙處理氧乙炔火焰噴燒(Spray weld)是從上世紀五十年代開始發展起來的一項先進技術,它與噴涂有所類似,但卻可以達到堆爆的效果。它利用氧乙炔火焰噴爆炬將各種合金粉末噴射到噴爆工件的表面,焰化后使其形成一層薄并且平整呈烤合狀態的表面,使工件表面具有耐磨、耐燭、耐熱以及抗氧化等特殊性能。通常噴涂的缺點是噴涂層與工件之間是機械結合為主,因而結合力較弱并且涂層孔隙率較大,內應力較大;而堆爆表面層雖與工件基體是冶金結合,但堆爆層表面粗糖不平,基本的稀釋率大,因此花費堆傳材料較多。氧乙炔火焰噴爆能克服兩者的缺點,表層薄而均勻,結構致密,溶深淺稀釋率小。因而對節約材料和提高零件壽命以及防護維持等等方面均具有比較廣闊的前景與較強的生命力。故本論文選用氧乙塊火焰噴煙對石家莊風機廠風機葉片進行防磨處理,并研究其燥接工藝對母材性能影響。
氧乙炔火焰噴爆的工藝過程及基本原理為:首先,根據氧乙炔火焰噴輝過程的現象及實質,將整個工藝描述如下:
氧乙塊火焰噴煌是利用氧乙塊火焰噴爆炬把自培性合金粉末噴涂在待噴惶基材的表面,在基材不溶化的情況下,合金粉末溶化而濕潤基材,并與基材相互溶解與擴散從而形成一層牢固呈煙合狀態的表面層。噴偉工藝包含著兩個過程:先是噴涂過程,接著是館化過程。
噴涂過程:氧乙塊火焰噴輝的噴涂過程與通常的噴涂過程相似,噴涂時合金粉末通過氧乙炔燃燒火焰的加熱作用,使其溶化或接近溶化狀態,并且高速沖擊碰撞基材表面,形成疊層。
溶化過程:通過上述火焰噴涂而得到的自溶性合金涂層與其它噴涂涂層一樣孔隙率較高,存在著最多可達25%的氣孔,同時涂層與工件之間主要是機械結合。為了消除涂層中的氣孔和氧化物,形成無氣孔之保護層,對于自溶性合金,可進行重溶(Fusing)處理,同時通過重培處理后,噴涂層與基材之間形成了冶金結合,大大提高了結合強度。這要求噴爆層與母材之間要有較好的浸潤性]。
重溶處理時,涂層與基材相互溶解,擴散形成了冶金結合。一般情況下,基材向涂層的溶解引起基材界面組織的變化,最后形成了交界層,故涂層和基材的相互結合是通過交界層進行的。它是以各個晶粒彼此之間相互結合即晶間結合。這與一般堆燒不同,堆傳是堆煙金屬與母材之間以共同晶粒的形態相結合,即晶內結合。而一般噴涂也不同,噴涂大體是以機械結合為主[15]。
在火電系統石家莊風機廠風機工作的氣相環境中,含有大量的SiO, CaO, FeO等硬質顆粒這些硬質顆粒以高速沖刷磨損葉片,一臺普通的低合金鋼葉輪僅用45天左右就會磨損報廢,而氧乙塊火焰噴爆技術在石家莊風機廠風機葉片上的應用則可以很好的解決葉片受風面的磨損問題,經表面噴爆的葉輪有的已連續運行3萬多小時[16],氧乙炔噴爆技術在火力發電設備中的應用有廣闊前景,它將會提高設備的使用壽命,提高經濟效益。