钎涂工艺简介

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1、钎涂工艺简介钎涂工艺是由我公司主导开发改进设计的一种介于热喷涂工艺与焊接工艺之间的特殊涂层成型工艺，它结合了热喷涂和焊接工艺的优点。钎涂工艺设备的主要组成包括高频钎涂设备、能量转换器、移动工装。(1)高频钎涂设备选择了高频电源作为表面处理的感应电源，这种电源经改进后，利用特殊设计的能量转换器，使其具有适合于大型零件表面处理的优点，配合多轴数控系统，根据各轴的运动方向和距离编程，使其运动轨迹自动进行，精确度可达0.1mm以内。(2)能量转换器获得致密均匀涂层，靠高速热喷涂来达到；而超过100Mpa的结合强度，必须靠增加其冶金结合来获取。因此，我们采用了

2、“超音速火焰喷涂”加“钎料表面高频重熔”来制作。在高频电流的作用下，对经预热的材料涂层与基体表面迅速加热，使颗粒熔化，造渣上浮到涂层表面，生成的硼化物和硅化物弥散在涂层中，使颗粒间和基体表面达到良好结合。最终沉积物是致密的金属结晶组织并与基体形成约0.1mm左右的冶金结合层，孔隙率基本降为零，其结合强度超100MPa，抗冲击性能较好、耐磨、耐腐蚀，外观呈镜面。基体和涂层通过高频加热，不但加热时间短，而且使液体钎料对流、元素扩散充分。加上钎料本身所具有的良好润湿性，充分填满间隙，(3)钎焊过程中，对基体影响减少到最小。高频加热能量集中，升温速度快，基体

3、变形小。钎料表面重熔对基体材料不会造成熔焊带来的损伤，对基体影响极小，钎焊涂层表面平整、不易出现裂纹和孔洞、后续加工量很小，与基体形成冶金结合，结合强度高。第1页共8页图1：钎涂涂层示意图图2：钎涂试块一、钎涂层的性能1、线膨胀系数钎涂层的线膨胀系数见表1。改表说明，钎涂层的线膨胀系数绒碳钢和铁素体钢比较接近，因此适用于这类材料的钎涂。钎涂层的线膨胀系数比奥氏体钢小，对于奥氏体钢的钎涂，由于线膨胀系数差别较大，容易出现较大的内应力。表1：钎涂层和钢的线膨胀系数钎涂层和钢Cr3C2/BNi82CrSiBWC/BNi82CrSiB铁素体钢奥氏体钢线膨胀系

4、数11.48.112~1417~18/（10-6/k）2、结合强度钎涂层与母材的结合强度随着涂层成分的不同可达250-400MPa，比喷涂层与母材的结合强度要高的多。钎涂层与母材具有良好的冶金结合；而喷涂层与母第2页共8页材的结合大多是机械结合，强度显然也低得多。3、钎涂层组织研究钎涂层组织的目的：①确定硬质合金在钎涂层内的含量；②钎涂层的气孔率；③相组成。见表2表2：钎涂层硬质合金含量和气孔率钎涂层硬质合金含量（质量分数％）气孔率（％）Cr3C2/BNi82CrSiB660.98WC/BNi82CrSiB721.42此表表明，硬质合金在钎涂层内所占

5、比率达2/3以上，气孔率＜2％，钎涂层质量是很好。4、硬度各钎涂层的硬度值列于表3。含WC硬质合金的钎涂层的硬度比含Cr3C2硬质合金的高，因此它的耐磨性可能较好。但耐磨性又与负载类型等各种因素有关，所以尚需证实。表3：钎涂层的硬度钎涂层硬度HV30相显微硬度HV0.05Cr3C2/BNi82CrSiB1170Cr3C21712WC/BNi82CrSiB1270WC20705、耐磨性钎涂层的的最终性能要表现在它的耐磨性上，故对其耐磨性进行了比较充分的试验，以获得比较真实的结果。采用四种耐磨性试验方法：1）柱盘磨料磨损实验（SSAB），按DIN标准进行

6、。试验参数如下：加压500g盘60r/min旋转速度试件3r/min测量间隔25m50m75m100m125m150m200m250m磨损行程250m砂纸SIC砂纸，粒度400第3页共8页试件表面1.54cm2介质水试件与盘转动方向相反2）柱盘粘着滑动磨损试验（SSAD），按DIN标准进行。试验参数如下：加压500g盘140r/min旋转速度试件3r/min测量间隔5000m10000m磨损行程10km盘材料X210Cr12试件表面≈1.54cm2介质空气试件与盘转动方向相反3）金属矿物滑动磨损试验(MM)，按HaworthZIS116进行。试验参数

7、如下：磨损行程3000m橡胶轮圆周速度4.5m/s石英砂量2kg颗粒度0.42~0.65压力300N4）喷射磨损（平行喷射、倾斜喷射和垂直喷射）试验，按DIN标准进行。试验参数如下：射流速度90m/s石英砂颗粒度0.4~0.65石英砂量30g/s喷射时间30s，60s喷射直径6mm第4页共8页喷嘴至试件表面的距离65mm为了比较起见，用火焰喷涂、大气等离子喷涂和堆焊方法制作了同样的试件，同时进行耐磨试验。见下表：标号涂层方法CNindCr3C2/BNi82CrSiB，片感应加热钎涂WNindWC/BNi82CrSiB，片感应加热钎涂CNSGOCr3C

8、2/BNi82CrSiB，片保护气氛中加热钎涂WNSGOWC/BNi82CrSiB，片保护气氛中加热钎涂CW