等离子熔覆设备 等离子熔覆设备多少钱

大家好，今天微星自动化（http://wxdcn.com/）小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于等离子熔覆设备的问题，于是微星自动化小编就整理了2个相关介绍等离子熔覆设备的解答，让我们一起看看吧。

文章目录：

1. 激光熔覆机和等离子熔覆机的区别
2. 【Q235钢等离子熔覆Fe基合金+TiN复合涂层组织和性能的研究】等离子熔覆...

一、激光熔覆机和等离子熔覆机的区别

激光熔覆的优点：

1. 转换效率高：由于半导体激光的发射波长与固体激光工作物质的吸收峰相吻合， 加之泵浦光模式可以很好地与激光振荡模式相匹配，从而光光转换效率很高，已达50%以上，整机效率也可以与二氧化碳激光器相当，比灯泵固体激光器高出一个量级，因而二极管泵浦激光器体积小、重量轻，结构紧凑。

2. 性能可靠、寿命长：激光二极管的寿命大大长于闪光灯，达 15000小时，泵浦光的能量稳定性好，比闪光灯泵浦优一个数量级，性能可靠，为全固化器件，是至今为止唯一无需维护的激光器，尤其适用于大规模生产线。

3. 输出光束质量好：由于二极管泵浦激光的高转换效率，减少了激光工作物质的热透镜效应， 大 大改善了激光器的输出光束质量，激光光束质量已接近极限。

4. 速度快、深度大、无变形、熔覆层无夹渣、熔池细腻无气孔。

5. 可以在室温或者特殊的条件下进行工作，比如激光经过磁场之后光束不会发生偏转吗，在真空情况下都能够进行使用，通过玻璃和透明的材料进行熔覆。

6. 可进行薄壁激光熔覆，基体无变形。

但如果熔覆的材料，包括粉末和母材，为高反射材料，则光纤激光器、二极管激光器由于其自身设计的特点，就显得不太适合了，而碟片激光器则比较适合焊接（包括熔覆）、切割反射率比较高的材料。

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二、【Q235钢等离子熔覆Fe基合金+TiN复合涂层组织和性能的研究】等离子熔覆...

　　摘 要：利用等离子熔覆技术，选择合适的工艺参数，在Q235钢基体上熔覆TiN+Fe基合金以获得高硬度的复合涂层。采用金相显微镜、X射线衍射仪研究了熔覆层的组织，利用显微硬度计测试了熔覆层的显微硬度。结果显示，涂层主要是低碳马氏体，其中TiN主要分布于晶粒内和晶界处，起到了弥散强化和细晶强化的作用，涂层显微硬度随着TiN含量的增加而增加。

　　关键词：Q235钢；等离子熔覆；TiN；显微组织；显微硬度；

　　中图分类号：TB333 文献标识码：A

　　引言

　　机械零部件表面的低硬度、低耐磨性是导致其失效的主要形式[1]，对既要承受一定的载荷，又要耐磨的机械零部件，熔覆是提高材料表面使用性能最有效的手段之一[2]。Q235钢的硬度较低，耐磨性较差，且一般不进行热处理，所以研究Q235钢的表面熔覆技术以提高其力学性能具有重要意义。等离子熔覆相比于传统的堆焊及激光熔覆有很多优点，如价格便宜、操作简单、无需特殊防护等，受到研究者的广泛关注[1-3]。Fe基合金相对于镍基和钴基合金，虽然熔点高，合金自熔性差，抗氧化性差[4]，但其熔覆层与基体成分接近、界面结合牢固，最重要的是成本低[5]。而TiN因其具有高熔点、高硬度、高温化学稳定性等特点，使其作为金属基复合材料的增强相而得到广泛的应用[6]。本文使用等离子束作为热源，在Q235钢基体上熔覆不同比例的Fe基合金+TiN复合涂层，旨在讨论熔覆层的组织和性能，为实际生产提供理论依据。

　　1 试验方法

　　1.1 实验材料

　　实验基体材料为Q235钢，熔覆材料为Fe基合金及TiN粉末，TiN粒度为1～3μm， Q235钢及Fe基合金粉末的化学成分如表1所示。TiN分别以0 wt %，5 wt %，10 wt %，15 wt %的比例添加以制成1#～4#四个试样。基体试样尺寸为100mm×50mm×7mm，表面除油除锈；Fe基合金粉末粒度为140～320目。用水玻璃将粉末调成糊状，均匀涂敷于基体表面，厚度2mm，100℃到220℃缓慢升温烘干。

　　表1 Q235钢和Fe基合金粉末的化学成分（wt，%）

　　Tab.1 The chemical composition of Q235 steel and Fe313 (wt，%)

　　1.2 等离子束熔覆工艺

　　等离子束熔覆层合金的结晶过程准从非平衡快速凝固规律。等离子束在匀速加热时,合金预置层和基体表面同时熔化形成短时熔池，合金元素在容池内快速扩散和反应。等离子束移开后,在Q235钢基体和保护气流、外界空气等作用下,涂层迅速凝固形成与基体良好冶金结合的熔覆层。

　　采用自制的熔覆设备进行熔覆。单道熔覆，熔覆宽度为5mm。工作电流125A ，工作电压22V，用Ar作为保护及电离气体，保护气体流量1.2m3/h ，电离气体流量0.4m3/ h ，喷嘴距工件表面距离10mm，扫描速度150mm/min。

　　1.3分析检测方法

　　截取熔覆层横截面制成金相试样，使用MM-26型金相显微镜分析熔覆层的组织；利用飞利浦wp型X射线衍射仪分析熔覆层的相组成；采用HXD21000TC型显微硬度计测试熔覆层的显微硬度，载荷200g。

　　2 实验结果与分析

　　2.1 熔覆层的组织分析

　　以不同比例TiN粉末分别添加到铁基合金中，随着TiN含量的增加，预置层与基体的润湿性变差，易造成气孔等缺陷，同时在熔覆时还伴随有飞溅。从涂层的宏观形貌来看，TiN含量低于15%时，涂层成型性好，无宏观气孔、裂纹等缺陷，但随着TiN含量进一步提高，复合粉末会在钢基体表面发生“团聚”，较难成型。

　　图1a、b为铁基合金涂层的组织，可以看出涂层与基体形成良好的冶金结合，其组织主要是柱状晶组织，其结晶过程遵守非平衡快速凝固规律，从界面处开始的涂层大部分区域生成与热流方向相反的柱状晶和树枝晶。图2a、b为添加5%TiN的涂层组织，可以看出柱状晶和树枝晶轴向拉近，发生等轴晶化。图3a、b为添加10%TiN的组织，可以看到涂层的组织形态发生了明显的改变，主要由近等轴晶组成，这是因为添加了较多的TiN，在熔覆后冷却过程中TiN提供了形核核心，因此在凝固过程中以TiN为核心形成等轴晶。晶体主要形成了低碳马氏体，在晶粒之间主要形成了α-Fe和碳化物的共晶组织。为进一步分析其相组成，对TiN含量最多的试样4#进行XRD分析，如图5所示。其主要相组成为：α-Fe，TiN， Cr7C3等。图4a、b为添加TiN为15%涂层组织，结合XRD衍射分析，判断涂层中颗粒状的化合物为TiN，其等轴晶基体主要是低碳马氏体，增强相TiN主要分布在在等轴晶的界面处及等轴晶内部，在晶粒间主要是α-Fe和碳化物。

　　图1试样a的显微组织特征（a）中部；（b）过渡区

　　Fig.1 Microstructure of specimen a

　　图2试样b的显微组织特征（a）中部；（b）过渡区

　　Figure 2 Microstructure of specimen b

　　图3试样c的显微组织特征（a）中部；（b）过渡区

　　Figure 3 Microstructure of specimen c

　　图4试样d的显微组织特征（a）中部；（b）过渡区

　　Figure 4 Microstructure of specimen d

　　图5 试样d的XRD图谱

　　Figure 5 The XRD patterns of specimens 4#

　　2.2 熔覆层的硬度分析

　　图6为各试样涂层表面到钢基体的显微硬度分布曲线。可以看出，试样a、b、c、d涂层的显微硬度明显比Q235钢（178HV0.2）要高，并且随着加入TiN含量的增加，涂层的显微硬度在增加。添加15%TiN的试样，显微硬度最高达到512.5HV0.2，远高于Q235钢的显微硬度。结合涂层的组织可知，TiN主要聚集晶界，或被“捕捉”存在于晶内，而TiN的显微硬度很高，因此TiN主要起到了弥散强化、细晶强化等强化作用，另外还有涂层的相变强化等。

　　另外，四种涂层显微硬度大致在近界面处硬度最高，特别是靠近过渡区上部。同样由曲线图可知，在靠近涂层的顶端其硬度较低，这是由于表层的元素部分烧损，致密性较差，杂质较多[7]。

　　图6 熔覆层的显微硬度分布

　　Fig.6 Distribution of the hardness of the cladding layers

　　3 结论

　　⑴添加TiN的Fe基复合涂层主要是低碳马氏体，其中TiN主要分布于晶粒内和晶界处，起到了弥散强化和细晶强化的作用。

　　⑵添加TiN的Fe基复合涂层的显微硬度随着TiN含量的增加而增加，15 wt %TiN含量的涂层显微硬度最高达到512.5HV0.2，远高基体Q235钢的硬度。

　　参考文献

　　[1] 侯俊英，赵燕伟，赵程，等.Q235钢表面熔覆镍基合金涂层的研究[J].中国铸造装备与技术，2008，3：22-24

到此，以上就是微星自动化小编对于等离子熔覆设备的问题就介绍到这了，希望介绍关于等离子熔覆设备的2点解答对大家有用。