技術(shù)論壇
等離子堆焊合金粉末究竟是個啥？
談及等離子堆焊工藝，我們常常提到合金粉末，然而等離子堆焊用的合金粉末究竟是個啥呢？我們可以形象的稱呼它為等離子堆焊機(jī)的“墨盒”，是等離子堆焊常用到的粉末狀金屬耗材。
合金粉末，它是由兩種或兩種以上金屬組元經(jīng)部分或完全合金化而形成的金屬粉末。合金粉末顆粒大小一般用目數(shù)表示，指在一定倍數(shù)的顯微鏡視野里顆粒的數(shù)量，所以目數(shù)越大粉末也就越細(xì)。等離子堆焊用的合金粉末主要有自熔性合金粉末和復(fù)合粉末兩大類。自熔性合金粉末一般按金屬元素分類主要有鐵基合金粉、鎳基合金粉、鈷基合金粉和銅基合金粉。
鐵基自熔合金粉
鐵基自熔性合金粉是鐵-碳合金中加入一定量的硼、硅元素制成的，通常應(yīng)用在常溫500℃以下耐磨損、耐弱酸腐蝕介質(zhì)的機(jī)械零部件上，盡管鐵基自溶性合金綜合性能不如鎳基、鈷基合金，然而原料來源廣泛，價格便宜，這是其得以普及應(yīng)用的一大優(yōu)勢。
比如,FF60是高硬度的鐵鎳鉻硅硼合金粉末，自熔性較好，具有較好的耐磨性，是鐵基粉末中硬的一種，用特殊刀具可以切削加工。主要用于農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械、石油、礦山機(jī)械等易磨損部位的修復(fù)或預(yù)防性保護(hù)。如旋耕刀、輸煤機(jī)中部槽、石油鉆桿接頭、破碎機(jī)輥齒等。
鎳基自熔合金粉
以鎳為基礎(chǔ)的自熔性合金粉末統(tǒng)稱為鎳基合金粉末。鎳基合金粉主要包含Ni-B-Si、Ni-Cr-B-Si、Ni-Cr-B-Si-P、Ni-Cr-B-Si-Cu-Mo、Ni-Cr-B-Si-W、Ni-Cr、Ni-Cu等系列，它不但具有優(yōu)良的耐腐蝕、抗氧化性能，而且在600℃以下具有優(yōu)異的耐低應(yīng)力磨粒磨損和粘著磨損性能等。
例如，Ni 60A是高硬度的鎳鉻硼硅合金粉末，自熔性、潤濕性和噴焊性優(yōu)良，而且熔點(diǎn)比較低，噴焊層具有硬度高、耐腐蝕、耐磨、耐熱特點(diǎn)，難以切削，以濕式磨削為宜。常用于耐蝕、耐磨、特別是耐滑動磨損零件的預(yù)防性保護(hù)和修復(fù)，如閘板、球閥球面、閥座、柱塞、螺桿、玻璃模具、層流輥道、拉絲滾筒、拉絲塔輪、抽油桿、風(fēng)機(jī)葉片、螺旋輸送器、金剛石工具等工件。
鈷基自熔合金粉
鈷基合金是在鈷鉻合金中融入適量的鎢和碳，鎢的加入使鈷基體進(jìn)一步固熔強(qiáng)化。碳在鈷中的溶解度很小，因而加入的碳和過量的鎢形成WC、W2C、M6C等碳化物，這些硬質(zhì)相彌散分布在鈷基體中，產(chǎn)生析出強(qiáng)化作用，使該類合金在800℃高溫下，仍然能保持優(yōu)異的高溫強(qiáng)度和高溫硬度，因此鈷、鉻、鎢、碳合金具有優(yōu)異的耐高溫磨損、抗高溫氧化和熱疲勞等綜合性能。
例如，Co42是中等硬度的鈷鉻鎢硅硼合金粉末,具有良好的耐磨性,耐蝕性和優(yōu)異的硬性,但耐沖擊較差,用硬質(zhì)合金工具可以切削加工.常用于要求在800℃以下的環(huán)境中具有優(yōu)良的耐磨耐蝕性能的場合.如受強(qiáng)烈磨損的高溫高壓閥門、密封環(huán)等。
銅基自熔合金粉
目前我國研制并生產(chǎn)應(yīng)用的銅基自熔性合金粉末主要有兩類，一種是錫磷青銅粉末，另外一種是加入鎳的白銅粉末。其具有較低的摩擦因數(shù)，良好的抗海水、大氣腐蝕等性能，并且具有抗擦傷性好、塑性好、易于加工等特性。銅基合金粉末其良好的性能，是堆焊關(guān)節(jié)軸承的理想材料。
復(fù)合粉末
近年來日益成為研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)，它是由兩種或兩種以上具有不同性能的固相所組成，不同的相之間有明顯的相界面，是一種新型工程材料。組成復(fù)合粉末的成分，可以是金屬與金屬、金屬(合金)與陶瓷、陶瓷與陶瓷、金屬(合金)與塑料、金屬(合金)與石墨等，范圍十分廣泛，幾乎包括所有固態(tài)工程材料。
合金粉末除用于等離子堆焊外，還廣泛應(yīng)用于火焰噴焊、超音速噴涂、等離子噴涂、激光熔覆、3D打印和粉末冶金等領(lǐng)域，對支撐國家基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)展有重要作用。
