等離子粉末堆焊機(jī) 是堆焊技術(shù)領(lǐng)域中一項(xiàng)較新的工藝方法,它具有熔深淺、稀釋率較低、熔敷率高的優(yōu)點(diǎn)。但
是合金粉末的利用率較低。合金粉末大都屬于貴金屬,造價(jià)很高,所以堆焊成本相對(duì)較高。與堆焊粉末相比,實(shí)心
焊絲或藥芯焊絲的價(jià)格要便宜很多,同時(shí)絲的熔敷效率較高,因此用絲來(lái)替代堆焊粉末的堆焊工藝具有較高的工
程應(yīng)用價(jià)值。然而近年來(lái)對(duì)等離子弧粉末堆焊的研究較為活躍,相對(duì)自動(dòng)送絲等離子弧堆焊研究較少。
本文從等離子弧堆焊工藝的角度出發(fā),提出用普通焊絲代替昂貴金屬粉末的堆焊工藝,目的是在保證堆焊層質(zhì)量的前提下,降低堆焊的成本。并能實(shí)現(xiàn)同機(jī)送絲或絲粉混合堆焊,針對(duì)這一問題在LPC堆焊機(jī)上進(jìn)行可行性實(shí)驗(yàn),最后用正交設(shè)計(jì)確定出送絲堆焊合理的參數(shù)范圍。并對(duì)焊槍的結(jié)構(gòu),送絲電路和送絲機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。 本文研究?jī)?nèi)容、研究結(jié)果如下:
(1)在LPC型堆焊機(jī)上進(jìn)行填絲堆焊,對(duì)工藝參數(shù)對(duì)堆焊層質(zhì)量的影響進(jìn)行分析,然后設(shè)計(jì)正
交實(shí)驗(yàn),確定出在LPC型堆焊機(jī)上填絲堆焊的較佳工藝參數(shù)組合; (2)為實(shí)現(xiàn)同機(jī)填絲堆焊,在控制柜中加入送絲電
路,完成對(duì)送絲電路和主要元件參數(shù)的設(shè)計(jì),同時(shí)對(duì)送絲機(jī)構(gòu)提出設(shè)計(jì)初步方案; (3)完成對(duì)送絲式粉末堆焊槍的
初步設(shè)計(jì)方案,針對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題提出堆焊槍設(shè)計(jì)中需注意的細(xì)節(jié),主要提出合理的送絲通道、送粉通道的
設(shè)計(jì),冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì),以及槍體材料的選用。
在金屬零件的失效形式中,磨損破壞占很大比例。研究開發(fā)低成本、高耐磨性的新型堆焊材料,以解決生產(chǎn)中的
磨損課題一直為人們所重視。石油鉆桿接頭是石油鉆探過程中的關(guān)鍵性部件,由于它長(zhǎng)期工作在高壓強(qiáng)磨損的
環(huán)境中,所以要求它應(yīng)有較高的耐磨損性能和耐腐蝕性能。目前仍有某些油田的鉆桿接頭在使用一個(gè)井次就進(jìn)行
報(bào)廢,進(jìn)行更換。因此大大降低了鉆井效率。
提高石油鉆桿接頭的耐磨性能、延長(zhǎng)其使用壽命、提高鉆井效率是急需解決的工程實(shí)際課題。本課題研究過程中充分立足國(guó)有資源,降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,獲得了一種既有較高
耐磨性能,又有較高經(jīng)濟(jì)效益,適合等離子堆焊的耐磨合金粉末(鐵基合金系統(tǒng))。
本研究制定了等離子弧堆焊的較佳工藝參數(shù)及工藝措施,探討了工藝參數(shù)對(duì)堆焊工藝指標(biāo)及堆焊層質(zhì)量的影響;其次,對(duì)鐵基合金的堆焊層微觀組織及強(qiáng)化機(jī)理進(jìn)行了分析研究;最后,分析了堆焊層質(zhì)量的影響因素。采用正交設(shè)計(jì)方法確定等離子弧粉末堆焊工藝參數(shù),以及在堆焊層缺陷分析基礎(chǔ)上制定的熱處理工藝所得到的等離子堆焊層使得石油鉆桿接頭表面具有優(yōu)良的耐磨性(硬度值為HRC70)。
為石油鉆桿接頭延長(zhǎng)使用壽命、降低成本、修復(fù)舊接頭開辟了一個(gè)新途徑。同
時(shí),研制出的高硬度耐磨合金體系堆焊層可用于其它工業(yè)部門中的耐磨零件的修復(fù)與制造,因此,本研究具有重要
的經(jīng)濟(jì)價(jià)值及社會(huì)效益,應(yīng)用前景廣泛