等離子粉末堆焊機 是堆焊技術領域中一項較新的工藝方法,它具有熔深淺、稀釋率較低、熔敷率高的優點。但
是合金粉末的利用率較低。合金粉末大都屬于貴金屬,造價很高,所以堆焊成本相對較高。與堆焊粉末相比,實心
焊絲或藥芯焊絲的價格要便宜很多,同時絲的熔敷效率較高,因此用絲來替代堆焊粉末的堆焊工藝具有較高的工
程應用價值。然而近年來對等離子弧粉末堆焊的研究較為活躍,相對自動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,提出用普通焊絲代替昂貴金屬粉末的堆焊工藝,目的是在**堆焊層質量的前提下,降低堆焊的成本。并能實現同機送絲或絲粉混合堆焊,針對這一問題在LPC堆焊機上進行可行性實驗,最后用正交設計確定出送絲堆焊合理的參數范圍。并對焊槍的結構,送絲電路和送絲機構進行相應的設計。 本文研究內容、研究結果如下:
(1)在LPC型堆焊機上進行填絲堆焊,對工藝參數對堆焊層質量的影響進行分析,然后設計正
交實驗,確定出在LPC型堆焊機上填絲堆焊的較佳工藝參數組合; (2)為實現同機填絲堆焊,在控制柜中加入送絲電
路,完成對送絲電路和主要元件參數的設計,同時對送絲機構提出設計初步方案; (3)完成對送絲式粉末堆焊槍的
初步設計方案,針對實驗中出現的問題提出堆焊槍設計中需注意的細節,主要提出合理的送絲通道、送粉通道的
設計,冷卻水系統的設計,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。研究開發低成本、高耐磨性的新型堆焊材料,以解決生產中的
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鍵性部件,由于它長期工作在高壓強磨損的
環境中,所以要求它應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井次就進行
報廢,進行更換。因此大大降低了鉆井效率。
提高石油鉆桿接頭的耐磨性能、延長其使用壽命、提高鉆井效率是急需解決的工程實際課題。本課題研究過程中充分立足國有資源,降低成本,提高經濟效益,獲得了一種既有較高
耐磨性能,又有較高經濟效益,適合等離子堆焊的耐磨合金粉末(鐵基合金系統)。
本研究制定了等離子弧堆焊的較佳工藝參數及工藝措施,探討了工藝參數對堆焊工藝指標及堆焊層質量的影響;其次,對鐵基合金的堆焊層微觀組織及強化機理進行了分析研究;最后,分析了堆焊層質量的影響因素。采用正交設計方法確定等離子弧粉末堆焊工藝參數,以及在堆焊層缺陷分析基礎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良的耐磨性(硬度值為HRC70)。
為石油鉆桿接頭延長使用壽命、降低成本、修復舊接頭開辟了一個新途徑。同
時,研制出的高硬度耐磨合金體系堆焊層可用于其它工業部門中的耐磨零件的修復與制造,因此,本研究具有重要
的經濟價值及社會效益,應用前景廣泛