火电系统石家庄风机厂风机用钢的焊接试验研究（2）

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是共渗处理一样存在很多问题,对于渗碳、渗硼工艺,渗层越深,耐磨效果越好,但脆性越大,叶片也越易断裂。渗碳、渗硼工艺难度大,实际处理时,渗碳、渗硼层的部位和厚度要由叶片厚度和磨损情况以及具体工艺决定。采用渗碳、渗硼工艺处理后的材料在燥接时将产生更多的煌接问题,大型构件的整体渗碳、渗硼工艺处理也是一个难题。
在金属表面渗透碳化鹤钎偉镀层也是使叶片具有较好的耐冲烛能力的方法之一②氧乙炔火焰喷煙处理氧乙炔火焰喷燒(Spray weld)是从上世纪五十年代开始发展起来的一项先进技术,它与喷涂有所类似,但却可以达到堆爆的效果。它利用氧乙炔火焰喷爆炬将各种合金粉末喷射到喷爆工件的表面,焰化后使其形成一层薄并且平整呈烤合状态的表面,使工件表面具有耐磨、耐烛、耐热以及抗氧化等特殊性能。通常喷涂的缺点是喷涂层与工件之间是机械结合为主,因而结合力较弱并且涂层孔隙率较大,内应力较大;而堆爆表面层虽与工件基体是冶金结合,但堆爆层表面粗糖不平,基本的稀释率大,因此花费堆傳材料较多。氧乙炔火焰喷爆能克服两者的缺点,表层薄而均匀,结构致密,溶深浅稀释率小。因而对节约材料和提高零件寿命以及防护维持等等方面均具有比较广阔的前景与较强的生命力。故本论文选用氧乙块火焰喷煙对石家庄风机厂风机叶片进行防磨处理,并研究其燥接工艺对母材性能影响。
氧乙炔火焰喷爆的工艺过程及基本原理为:首先,根据氧乙炔火焰喷辉过程的现象及实质,将整个工艺描述如下:
氧乙块火焰喷煌是利用氧乙块火焰喷爆炬把自培性合金粉末喷涂在待喷惶基材的表面,在基材不溶化的情况下,合金粉末溶化而湿润基材,并与基材相互溶解与扩散从而形成一层牢固呈煙合状态的表面层。喷偉工艺包含着两个过程:先是喷涂过程,接着是馆化过程。
喷涂过程:氧乙块火焰喷辉的喷涂过程与通常的喷涂过程相似,喷涂时合金粉末通过氧乙炔燃烧火焰的加热作用,使其溶化或接近溶化状态,并且高速冲击碰撞基材表面,形成叠层。
溶化过程:通过上述火焰喷涂而得到的自溶性合金涂层与其它喷涂涂层一样孔隙率较高,存在着最多可达25%的气孔,同时涂层与工件之间主要是机械结合。为了消除涂层中的气孔和氧化物,形成无气孔之保护层,对于自溶性合金,可进行重溶(Fusing)处理,同时通过重培处理后,喷涂层与基材之间形成了冶金结合,大大提高了结合强度。这要求喷爆层与母材之间要有较好的浸润性]。
重溶处理时,涂层与基材相互溶解,扩散形成了冶金结合。一般情况下,基材向涂层的溶解引起基材界面组织的变化,最后形成了交界层,故涂层和基材的相互结合是通过交界层进行的。它是以各个晶粒彼此之间相互结合即晶间结合。这与一般堆燒不同,堆傳是堆煙金属与母材之间以共同晶粒的形态相结合,即晶内结合。而一般喷涂也不同,喷涂大体是以机械结合为主[15]。
在火电系统石家庄风机厂风机工作的气相环境中,含有大量的SiO, CaO, FeO等硬质颗粒这些硬质颗粒以高速冲刷磨损叶片,一台普通的低合金钢叶轮仅用45天左右就会磨损报废,而氧乙块火焰喷爆技术在石家庄风机厂风机叶片上的应用则可以很好的解决叶片受风面的磨损问题,经表面喷爆的叶轮有的已连续运行3万多小时[16],氧乙炔喷爆技术在火力发电设备中的应用有广阔前景,它将会提高设备的使用寿命,提高经济效益。