表面感应熔敷焊耐磨层工艺试验研究(2)
高耐磨涂层的研究一直是材料工作者研究的课题之一，目前国内外研究较多的是堆焊、热喷涂、激光熔敷等。但这些工艺都存在一些不足之处，比如堆焊易引起工件的热变形；喷涂，其涂层与基体的结合强度低，有孔隙；激光熔敷生产效果最好，利用激光熔敷技术可以获得成形好，无裂纹，与基体冶金结合的熔敷层[5-7]，但是它效率低，成本高。而在低碳钢表面熔敷一层耐磨合金层，可以保留低碳钢塑、韧性极佳的优点，又大大增强了其表面耐磨、耐冲击的性能，而且节省了材料，具有较好的经济效益[8-12]。
1．2 研究现状
1．3 本课题的任务
本课题的试验研究拟采用国产46Kw、20KHz的高频感应加热电源，在低碳钢的表面制备出镍包铝基粉末感应熔敷耐磨涂层。使用不同保护剂并调整加热时间以控制温度，摸索出较佳的感应熔敷规范，使涂层与低碳钢基体之间形成良好的冶金结合，获到性能优良的耐磨层。并对感应熔敷涂层进行金相组织的分析。
2 试验设备及试验材料
2．1 高频感应焊机
国韵WH系列微型高频感应加热电源（如图2.1）
最大输出功率：46Kw
输出中频电压：三相380V
输出震荡频率：20-40KHz
图2.1 国韵WH系列微型高频感应加热电源
图2.2为感应加热电源控制面板。
图2.2 感应加热电源控制面板
2．2 熔敷粉剂
粉末：镍包铝复合粉
牌号：SY333
主要成分(%)：Al 13.0-16.0； Ni 余量
涂层功能与应用：熔点：660(Al)℃；硬度：HRB=70-80；自粘性强，放热性好，在815℃温度以下抗氧化，耐熔融金属侵蚀，抗热冲击，耐粘着磨损。主要用作粘结底层和中间涂层。也可作为抗高温氧化涂层，抗热震涂层，耐粘着磨损涂层或密封涂层。可用于内燃机阀芯和阀孔通道，活塞顶部，汽车曲轴，涡轮机叶片，燃烧室，冶金轧辊，模具等部件的修复。
粒度分布(目)：140-320
2．3 熔敷保护剂
熔敷保护剂选用1﹟保护剂市售硼砂和南京理工大学材料科学与工程学院自行研制的2#保护剂，呈白色粉末状。
3 高频表面感应熔敷试验
3．1 熔敷前准备
1）取一块低碳钢板，用切割机将试样切割成长宽为70mm×45mm试板。
2）用角磨机去除表面的锈斑和氧化层。
3）取少许镍包铝粉末，将粉末涂敷在试样的中间位置，轻轻敲击试样，使粉末均匀的在中间铺，厚度为2mm。
4）把保护剂倒在镍包铝粉末上方，要求保护剂能够完全盖住熔敷粉剂，并盖住周围部分的母材金属。
5）将试样放在感应加热圈正下方，离感应圈距离约为5mm。要保持钢板的水平，防止在熔敷过程中保护剂和熔化的粉剂向一侧流动，影响熔敷效果。接通电源准备加热，如图3.1。
图3.1 加热前装配图
3．2 感应熔敷试验
取8块试样，经过熔敷前处理后，对其分别编号，进行熔敷加热。各试样感应熔敷加热的参数如表3.1。
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