喷焊与喷涂的工艺区别
喷焊是对经预热的自溶性合金粉末涂层再加热至1000～1300℃，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0.05～0.1mm的冶金结合层，其结合强度约400MPa，抗冲击性能较好、耐磨、耐腐蚀，外观呈镜面。与喷涂层相比，喷焊层的优点显著。但由于重熔过程中基体局部受热后温度达900℃，会产生较大热变形。因此，喷焊的使用范围有一定局限性。
喷涂层和喷焊层与基体金属的结合形成不同,镍包铝通过喷涂焰束加热时发生放热化学反应,在经喷砂除锈达Sa3级,RZ＞50μm的碳钢表面形成微冶金结合底层与工作层又产生“锚钩”效应的机械结合涂层,而喷焊层与基体的结合纯属冶金结合涂层。
喷涂材料不同,喷焊要求使用自熔性合金粉末,而喷涂则对粉末的自熔性要求不高,且不一定是自熔性合金粉末,各种自熔性合金粉末既可用于喷焊又可用于喷涂,但喷涂粉末不具备自熔性只能用于喷涂而不能用于喷焊工艺。
工件受热情况不同,喷涂与喷焊过程中,喷前预热温度不同,工件受热影响不同,喷后工件的组织、性能亦不同。
涂层的致密性不同,喷焊层致密,而喷涂层中有少量孔隙。
承受载荷的能力不同,喷涂层一般能承受大面积接触,多在有润滑条件的工作表面,配合面以及其它受力较小的工况条件下使用,喷焊层却能承受较大的冲击力,挤压应力或接触应力等。
下列情况宜选用喷焊工艺：
⑴ 各种碳钢、低合金钢的工件表面载荷大,特别是受冲击载荷,要求涂层与基体结合强度在350—450N/mm2的工件,喷焊硬度HRC≤65,涂层厚度从0.3至数毫米,喷焊层经磨削加工后表面粗糙度可达Ra0.4—0.1μm以上。
⑵在腐蚀介质中使用，要求涂层致密,无孔隙。
⑶工件表面原设计采用淬火、渗碳、渗氮、镀硬铬等工艺,要求表面有很高的硬度。
⑷工件工作环境恶劣,如受强烈的磨粒磨损、冲蚀磨损、气蚀等等。
⑸ 氧—乙炔焰合金粉末喷焊工艺适应各种碳钢、低合金钢零部件的表面强化或修复,但应注意到零件材质的一些特点,当基体材质的线胀系数与合金喷焊层的线胀系数差别较大时小于12×10-6/℃大于12×10-6/℃,则应慎用此工艺,以免造成裂纹,若基体金属中与氧亲合力大的元素含量较多如钨和钼的含量大于3%,铝、镁、钴、钛 、钼等元素总含量大于0.5%或钢中含硫量较多时,也会给喷焊带来困难,这是因
为这些材料与氧作用极易生成致密而稳定的氧化膜,阻挡熔融合金对基体的润湿作用,重熔时液态合金会呈珠状象“汗珠”一样地滚落，因此在采用喷焊工艺时,应该注意此工艺对于所喷基体材料的适应性。
⑹无需特殊处理就可喷焊的金属材料：
① 含碳量≤ 0.25% 的碳素结构钢.
② Mh 、 Mo 、 V 、 Cr 、 Ni 总含量＜3% 的合金结构钢。
③ 18 — 8 不锈钢、镍不锈钢、灰铸钢、可锻铸铁、球墨铸铁、低碳纯铁、紫铜。
⑺ 需预热 250 — 375 ℃喷焊后需缓冷的金属材料。
① 含碳量＞ 0.4% 的碳素结构钢。
② Mn.Mo.V.Ni 的总含量＞3% 的合金结构钢。
③含铬量≤ 2% 的合金结构钢。
⑻ 喷焊后需等温退火处理的金属材料：
①含铬量≥ 13% 的马氏体不锈钢； ②含碳量≥ 0.4% 的镍钼合金结构钢。
在确定采用喷焊工艺后,再根据下列情况选用一步法或二步法喷焊工艺:
⑴ 工件需局部修补,且喷焊处不允许热输入量很大,如各类机床导轨局部伤痕的修补,宜用一步法喷焊工艺。
⑵ 工件表面复杂或无规则,如链轮、齿轮齿面、螺旋给料器等,宜用一步法喷焊工艺。
⑶ 大型工件整体加热有困难,如机车、矿车轮子等,宜用一步法喷焊工艺。
⑷ 可在机床旋转的一般轴类零件宜用二步法喷焊工艺。
⑸ 所得涂层的硬度应尽量接近原设计的表面硬度,例如原设计采用淬火或化学处理工艺,使表面硬度达HRC≥ 55 左右的,则应选用所谓“硬面涂层”粉末,如Ni15、Ni60、Fe65或Wc复合粉。
⑹ 强烈磨损的非配合面,如泥沙泵的叶轮、壳体、装岩机铲齿,螺旋给料器的螺旋面等,应选用高硬度如Ni15 、Ni60、Fe65或Wc复合粉。
⑺ 需要加工,但又无法上车床、磨床,只能靠手工用锉刀等工具进行加工的工件,如机床导轨面局部伤痕的修补,只能采用低硬度喷焊粉如 SH ? F103 、 Ni15 等。
⑻ 喷焊工艺与电弧堆焊的区别：喷焊层与基体之间的结合是溶解扩散冶金结合,而堆焊则是熔化冶金结合,在喷焊过程中基体是不熔化的,只是喷焊层与基体之间产生溶解作用,在两者之间存在一个扩散互溶区.由于基体不溶物因而喷焊层就不会被基体材料所冲淡,因此稀释率极低,能保证喷焊层的良好性能,堆焊基体熔化,堆焊层稀释率高,需要堆焊很厚才有可能保证焊层的性能,而且零件轮廓棱角难以保证,常
见咬边,棱角塌陷,而喷焊则不会出现此类缺陷。
下列情况不能采用喷焊工艺：
⑴ 低于合金熔点的材料,如铝及其合金、镁及其合金,黄铜、青铜。
⑵ 工件是细长的轴类或是很薄的板材而又不允许变形的。
⑶ 工件原设计要求很高，金相组织不允许有任何改变的。
⑷ 可硬性高的镍铬钼合金钢。
⑸ 含铬量＞ 18％的马氏体高铬钢。
