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1、金屬零部件表面鎳、鐵基高能離子束熔覆施工作業(yè)指導(dǎo)書編 制： 審 核： 批 準(zhǔn)： 版 本 號: ESZAQDGF001 編 制： 審 核: 批 準(zhǔn)： 發(fā) 布： 二XX年X月目錄1 熔覆目的 42 適用范圍 43 職責(zé)44 工作程序44.1 熔覆操作、新合金涂層檢驗(yàn)人員均需經(jīng)崗位培訓(xùn)，并學(xué)習(xí)后經(jīng)過考核合格上崗44.2 焊接工藝規(guī)范44.3 熔覆工藝54.4 熔覆后檢驗(yàn)85 熔覆操作步驟85.1 操作過程85.2清理現(xiàn)場 106 熔覆時的設(shè)備參數(shù)調(diào)節(jié)控制106.1 主弧電流116.2 維弧電流116.3 離子氣116.4 保護(hù)氣116.5 送粉氣116.6 送粉量116.7 冷卻水溫117 熔覆過程2、中的安全防護(hù)118 設(shè)備操作過程中的細(xì)節(jié)補(bǔ)充128.4 熔覆過程中對水循環(huán)的水溫調(diào)整要求128.5 熔覆后的局部瑕疵解決辦法129 等離子熔覆設(shè)備在加工過程出現(xiàn)的缺陷解決方案139.1 等離子堆焊質(zhì)量缺陷分析-氣孔139.2 等離子堆焊未焊透、縮孔的質(zhì)量缺陷159.3 等離子堆焊工件預(yù)熱和焊后處理159.4 等離子堆焊質(zhì)量缺陷分析-裂縫169.5 對等離子堆焊用合金粉末的基本要求171 熔覆目的 提高工件抗摩擦磨損、粘著磨損性、耐熱、耐蝕、抗沖擊及抗氧化的綜合性能。 2 適用范圍 適用于金屬零部件表面鎳、鐵基、鈷基合金、碳化鎢合金、氧化鋁合金、鈦合金、銅合金粉末熔覆工藝。 3 職責(zé) 3.1 專3、職離子束熔覆員負(fù)責(zé)產(chǎn)品的加工工藝的掌握及應(yīng)用。 3.2 質(zhì)檢科表面合金（耐磨涂層）檢驗(yàn)員負(fù)責(zé)熔覆產(chǎn)品的檢驗(yàn)工作。 4 工作程序 4.1 熔覆操作、新合金涂層檢驗(yàn)人員均需經(jīng)崗位培訓(xùn)，并學(xué)習(xí)后經(jīng)過考核合格上崗。 4.2 焊接工藝規(guī)范 公司常用熔覆材料：Fe50、Fe55、Fe60、Ni60、Wc、Go等。 公司表面硬化合金加工設(shè)備為離子束熔覆專機(jī)。 熔覆技術(shù) .1 熔覆尺寸應(yīng)滿足圖紙要求。 .2 合金涂層硬度應(yīng)符合設(shè)計(jì)和使用要求。 .3 合金涂層外觀應(yīng)平整光滑，不得有氣孔，縮松，裂紋等缺陷。 需要熔覆的母材 .1 需加工的母材表面形狀與尺寸一般為圓形或平面、錐形或異形等。.2 基體材料見表1 基體4、材料 （表1）碳鋼ZG230-450、ZG25、WCB、Q195/215/235/255/27520#/45#、T9/12、 合金鋼Cr-Fe-C、Cr-Ni-Fe-C、Mn-Fe-C、Si-Mn-Fe-C、40Cr、5CrMnMo、20Cr2Ni4A、9Cr18、16Mn、15MnTiQ345C、40CrMn、5CrNiMnA、38NiMoV、不銹鋼1Cr18Ni9Ti、304/310/314/316/316L球墨鑄鐵QT400-15/18/、QT450-10、QT500-7、QT600-3、QT700-2、QT800-2、QT900-2、FCD700灰口鑄鐵HT150、HT200、HT255、0、HT300、HT350、鈦合金TA1/2/3/4/5、TC1/2/3/4/54.3 熔覆工藝 加工前準(zhǔn)備 .1 熔覆加工前對已經(jīng)驗(yàn)收的合金粉末，選擇合適的目數(shù)，一般在80-270目，特殊要求選用300目以上的粉末。 .2 粉末的加工方式分為水霧化和氣霧化，針對離子束熔覆工藝要求，建議使用氣霧化的粉末，其合金涂層質(zhì)量要高于水霧化工藝的粉末。.3 工件按給定溫度預(yù)熱及保溫措施 幾種基材預(yù)熱溫度（表2 ）基體材料（高硬度/高鉻/氮化/高錳一般需要預(yù)熱）熔覆鈷基熔覆鎳基熔覆鐵基碳鋼ZG230-450、25、WCB300-350350-400300-350合金鋼Cr5Mo、15CrMo、12Cr1M6、oV、15Cr1Mo1V400-500450-550400-500不銹鋼1Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti300-350350-400300-350球墨鑄鐵QT400-15/18、QT450-10300-350350-400300-350灰口鑄鐵HT150、HT200、HT250250-300300-350250-300上述材料在預(yù)熱后迅速進(jìn)行熔覆，熔覆過程中基材的溫度還會持續(xù)上升，熔覆完畢后按照合金粉末材料來決定是否要保溫，并不是所有的基材在熔覆完畢后都要保溫，高硬度的鎳基、鐵基合金粉末開裂性大，熔覆后易產(chǎn)生開裂，因此需要進(jìn)行保溫。常規(guī)的鈷基粉末和硬度較低的鐵基粉末在預(yù)熱后熔覆過程可以不7、用保溫，硬度越高，抗裂性越差，具體的工藝需要掌握基材和和合金粉末的特性來決定是否需要保溫。4.3.1.4 對于Cr-Mo、Cr-Mo-V、高鉻鋼、高碳鋼基體熔覆鎳基粉末要先熔覆一層過渡層，否則容易開裂，過渡層選擇洛氏硬度低于HRC28的合金粉末材料進(jìn)行打底。熔覆層厚度按照圖紙要求需要留至少0.7-1.5mm的余量來進(jìn)行二次加工。4.3.1.5 在熔覆前需要對工件表面進(jìn)行常規(guī)清理，表面粗糙度低于Ra6.3，不允許有砂眼和鐵銹等氧化物。4.3.1.6 調(diào)整噴槍的位置，保證噴槍噴嘴與定位工件的相互位置，一般不低于7mm，最高可提升至13mm。 4.3.1.7 根據(jù)工件和熔覆合金層成形尺寸的要求（寬和8、高）預(yù)選電流，送粉量、擺幅寬度、噴槍與工件的距離，離子氣和送粉氣流量等規(guī)范參數(shù)，針對不同工件，參數(shù)均可以調(diào)整。 4.3.1.8 開機(jī)前先通冷卻水，檢查送粉、送氣、供電系統(tǒng)是否正常，檢查無誤后方可開機(jī)工作。 4.3.2 熔覆過程 4.3.2.1 嚴(yán)格按熔覆工藝細(xì)則進(jìn)行操作。 4.3.2.2 調(diào)整工藝參數(shù)，特別是轉(zhuǎn)移弧電流的大小，要按照熔池狀況加以調(diào)整。 4.3.2.3 起弧時送粉量應(yīng)由小到大，不能突然增大，收弧時送粉量應(yīng)由大到小，不能突然停止送粉，同時電流應(yīng)由大到小逐步衰減，其衰減時間一般為5-20s，確保合金涂層平滑過渡，保證接頭平整。 4.3.2.4 若發(fā)現(xiàn)工件故障，如雙弧、結(jié)珠等現(xiàn)象，應(yīng)立9、即停機(jī)檢查，清理噴嘴、調(diào)整鎢極尖端與噴嘴的同軸度，距離和離子氣流量，其氣流量一般在0.6-1m3/h內(nèi)調(diào)整。 4.3.3 對于結(jié)構(gòu)剛性大的碳鋼和低合金鋼焊后要進(jìn)行消除應(yīng)力退火，對于不銹鋼要進(jìn)行穩(wěn)定化熱處理。4.3.4 離子束增材產(chǎn)品的過程參數(shù)都應(yīng)進(jìn)行控制，由操作工把控制參數(shù)填寫在高能離子束熔覆加工參數(shù)記錄上。 4.4 熔覆后檢驗(yàn) 4.4.1 經(jīng)離子束熔覆的零部件、車削或磨削后測量硬度值，離子束熔覆工藝按照粉末標(biāo)注的實(shí)際硬度往下減去3-5度即為標(biāo)準(zhǔn)測試硬度。前期試機(jī)試樣的對每批工件進(jìn)行全檢，通過磨合后設(shè)備性能及工藝掌握熟練后，每批工件抽檢不得少于3，若在抽查中發(fā)現(xiàn)有一個零件不合格，應(yīng)加倍抽查。檢10、驗(yàn)記錄按10%比例記錄在過程檢驗(yàn)記錄上。 4.4.2 對熔覆后的新合金涂層質(zhì)量有問題的部件進(jìn)行著色探傷檢查，合格后轉(zhuǎn)入其他工序。 4.4.3 在檢查中發(fā)現(xiàn)的氣孔、微裂紋等缺陷，允許將缺陷清除干凈后，用與焊接材料相同的焊材及相應(yīng)工藝進(jìn)行修復(fù)。 4.4.4 焊縫表面要求平整高于基材至少0.8mm以上，否則很難進(jìn)行二次加工，為了保證熔覆加工質(zhì)量的完美，特殊的工件有需要開破口的就需要按照工藝要求來進(jìn)行操作，大型工件熔覆的合金層厚度在5mm以上的，需要進(jìn)行兩次熔覆加工才能完成，平面或標(biāo)準(zhǔn)外圓熔覆可選擇擺動來進(jìn)行加工。熔覆后表面不允許有氣孔、夾雜、咬邊及裂紋存在。 5、 熔覆操作步驟5.1 操作過程5.111、.1、準(zhǔn)備通電之前根據(jù)離子束熔覆規(guī)范連接好電氣控制回路，檢查供氣、供水裝置。檢查噴槍各零件是否裝配合適，特別要檢查鎢極和噴嘴的燒損情況，以及鎢極和噴嘴之間的距離（即鎢極內(nèi)縮量，一般距離噴嘴口的距離為510mm）。確認(rèn)無誤后，打開氣瓶，打開冷卻水箱，接通設(shè)備電源。5.1.2、氣體預(yù)置按下熔覆設(shè)備正面板右上部的離子氣預(yù)調(diào)和保護(hù)氣預(yù)調(diào)按鈕，此時氣體電磁閥打開，開始供氣，調(diào)節(jié)面板上的氣體流量計(jì)，根據(jù)熔覆工藝，設(shè)置離子氣和保護(hù)氣流量。注釋：氣體預(yù)置的主要作用有兩個：檢查氣體通路，預(yù)調(diào)氣流量。排出槍內(nèi)殘留空氣，防止引弧時電極被氧化。5.1.3、引燃維弧一般采用高頻引弧。通過維弧電流調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)合適的維弧電12、流，把起弧方式切換開關(guān)打到“高頻”，按下維弧開關(guān)到“開”，此時鎢極跟噴嘴之間會產(chǎn)生瞬間高頻，擊穿兩者之間的空氣，引燃維弧。小心：長時間的高頻容易損壞熔覆設(shè)備，如果按下開關(guān)3秒內(nèi)沒有正常起弧，則應(yīng)先按下維弧開關(guān)到“關(guān)”停幾秒鐘后，再重新引弧。如果多次試圖引弧沒有成功，則應(yīng)根據(jù)說明書基本故障預(yù)防里關(guān)于不起弧的解決方法，做相應(yīng)的調(diào)整。5.1.4、開啟主弧5.1.4.1如使用外接式離子束啟動開關(guān)，開啟主弧時按下外接式熔覆開關(guān)。注意：此時務(wù)必把設(shè)備面板上主弧開關(guān)打到“關(guān)”，否則外接式熔覆開關(guān)不起作用。5.1.4.2不使用外接式熔覆設(shè)備開關(guān),開啟主弧時把面板上主弧開關(guān)打到”開”。5.1.4.3根據(jù)熔覆工藝13、要求，調(diào)節(jié)主弧電流至合適值。5.1.4.4調(diào)整噴槍和工件間的距離到合適的起弧距離，一般為2mm-10mm。（按照不同基材及熔覆要求來設(shè)定）5.1.5熔覆過程熔覆過程利用主弧加熱和熔化工件，實(shí)施熔覆。此時需要嚴(yán)格按照操作說明和培訓(xùn)指南來進(jìn)行對主弧電流的調(diào)節(jié)。注意：熔覆過程中噴嘴不能接觸工件，否則會燒壞噴嘴。5.1.6關(guān)閉主弧熔覆過程結(jié)束時，按下堆焊開關(guān)或把面板上主弧開關(guān)打至“關(guān)”，關(guān)閉主弧。5.1.7關(guān)閉維弧全部熔覆工作結(jié)束后，將維弧開關(guān)打到關(guān)。5.1.8關(guān)閉主弧電源 將主弧開關(guān)打到關(guān)。5.1.9關(guān)機(jī) 斷開熔覆設(shè)備輸入電源，關(guān)閉循環(huán)冷卻水箱，關(guān)閉氣瓶。5.2清理現(xiàn)場 整理保管好噴槍等附件，清理作14、業(yè)現(xiàn)場。6、 熔覆時的設(shè)備參數(shù)調(diào)節(jié)控制（以下按照400A的熔覆設(shè)備作為參考）6.1、主弧電流：40-60，160A-240A；6.2、維弧電流：10-20A；一般不用去調(diào)節(jié)。6.3、離子氣：30-40，5-6Mpa；6.4、保護(hù)氣：30-40，5-6Mpa；6.5、送粉氣：30-35，4-5Mpa；6.6、送粉量：30-50，根據(jù)熔覆厚度來進(jìn)行調(diào)節(jié)；6.7、冷卻水溫：夏天：20；冬天：25。7、 熔覆過程中的安全防護(hù)7.1、熔覆工件時必須要帶防護(hù)面罩，保護(hù)眼睛不受強(qiáng)光刺激，面部距離熔覆工件的不得低于30cm,必須要穿長袖。以免灼傷。7.2、熔覆電源控制柜后端的總開光不得暴漏在潮濕的環(huán)境中，以免15、造成短路，發(fā)生危險(xiǎn)。7.3、在控制面板上方白色指示燈亮起時，說明水循環(huán)出現(xiàn)故障，不可強(qiáng)行開啟熔覆啟動開關(guān)，以免造成電路或噴槍燒損，一般情況是水箱缺水或沒有開啟水循環(huán)開關(guān)，檢查完畢后再次開啟，直到缺水指示燈熄滅為止。7.4、熔覆前必須先檢查工件接地，高能離子束熔覆設(shè)備都設(shè)計(jì)有接地夾子，不接地不會起弧，不可強(qiáng)行啟動高頻主弧，以免造成回路損壞。8、 設(shè)備操作過程中的細(xì)節(jié)補(bǔ)充8.1、熔覆工件時先仔細(xì)了解基材的材質(zhì)和是否存在裂紋等隱性因素，打磨后無裂紋后方可進(jìn)行熔覆，否則在熔覆后裂紋會沿著新涂層延伸，導(dǎo)致熔覆無效。8.2、熔覆過程中的電流調(diào)節(jié)是按照工件要求來進(jìn)行合理控制的，按照工件的大小、粗細(xì)、厚薄來判16、斷是否需要大電流堆焊，在擺動時的堆焊電流應(yīng)考慮工件的運(yùn)動速度來調(diào)整，速度越快，電流越大，熔覆層越薄，熔覆電流越小，需要根據(jù)不同合金粉末來調(diào)整電流的大小，按照粉末的流動性來合理調(diào)節(jié)電流是通過現(xiàn)場實(shí)踐來判斷的，工件不同，因此方法也需要靈活改變。8.3、熔覆過程中的離子氣流量的調(diào)節(jié)根據(jù)熔覆厚度及加工速度來控制，離子氣越大，熔覆時的沖淡率（熔深）越深，送粉量也相對加大，需要合理掌握工件運(yùn)動速度，以免影響熔覆外觀，離子氣調(diào)節(jié)的訣竅在于對熔覆層厚度和速度的計(jì)算，氣量過小，不能送粉，會導(dǎo)致在工件上干燒，出現(xiàn)凹坑。8.4、熔覆過程中對水循環(huán)的水溫調(diào)整要求：夏天外部環(huán)境溫度高，水循環(huán)的出水溫度調(diào)節(jié)在18-20，17、因?yàn)槎焱獠繙囟鹊停貏e是北方，容易出現(xiàn)冰凍，水箱內(nèi)需要增加防凍液，出水溫度需要調(diào)整在23-27，以保證堆噴槍的正常工作。8.5、熔覆后的局部瑕疵解決辦法：因人為的操作因素而導(dǎo)致熔覆工件的表面有瑕疵，需要根據(jù)不同情況來做特殊處理，一般出現(xiàn)不平整時，只需要在原有熔覆層上面開啟主弧空走一遍，出現(xiàn)凸起時采用相同辦法解決；高出其他表面5mm以上時的凸起，直接用砂輪片磨掉即可；出現(xiàn)滴珠的現(xiàn)象時，檢查粉末及離子氣調(diào)節(jié)；出現(xiàn)未焊透時，調(diào)整電流的大小和檢查熔覆基體材料；熔覆出現(xiàn)氣孔時，需要檢查粉末和送粉氣，如果是生鐵材質(zhì)，熔覆前必須預(yù)熱。9.等離子熔覆設(shè)備在加工過程出現(xiàn)的缺陷解決方案：9.1、等離子堆焊質(zhì)量缺18、陷分析-氣孔堆焊層中出現(xiàn)的氣孔是一種工藝缺陷。按照氣孔出現(xiàn)的部位可分為表面氣孔和內(nèi)部氣孔。前者位于焊層的表層，后者位于焊層的內(nèi)部。按氣孔分布情況，又可分為少量的疏散氣孔、某一部位的密集氣孔和連續(xù)氣孔。氣孔的形狀有球形、隨圓形和蜂窩狀之分。氣孔的大小，有的小至顯微尺寸，有的大至幾個毫米。氣孔的存在破壞了焊層的致密性，按質(zhì)量要求，一般不允許氣孔存在，特別是作為密封面用的堆焊層，連少量的疏散氣孔也是不允許有的。 熔池液態(tài)金屬中的氣體，在熔池冷凝過程中來不及充分排出，殘留在焊層中便形成氣孔。造成這種情況的原因主要有以下幾方面：9.1.1、合金粉末工藝性能不好，堆焊用的自熔性合金，容易避免氣孔出現(xiàn)。但如19、果合金成分控制不當(dāng)，熔煉中除氧、造渣排氣不嚴(yán)，或渣系控制不好，會在熔池中產(chǎn)生大量氣體，這些氣體不能充分排除，殘留在焊層中形成邊續(xù)氣孔。堆焊用合金粉末要注渣量少，渣的熔點(diǎn)低。如渣多，熔點(diǎn)高，那么當(dāng)液態(tài)金屬還未凝固時，表面己經(jīng)結(jié)渣，氣體無法排除，極易形成表面氣孔。如噴焊中反復(fù)調(diào)整工藝規(guī)范仍不能避免氣孔，則主要是這方面的原因造成的。9.1.2、堆焊前粉未經(jīng)烘干處理，潮濕的粉末進(jìn)入熔池后，產(chǎn)生氣體，易造成疏松氣孔。9.1.3、工件噴焊面未經(jīng)很好處理，工件堆焊表面上殘留有水、油、銹或較厚的氧化渣皮，這些特質(zhì)在熔池中分解成氣體，易造成氣孔。9.1.4、氬氣不純或?qū)θ鄢乇Ｗo(hù)不良，堆焊過程中，如果液態(tài)金屬得不20、到良好的保護(hù)，空氣中的O2、N2、H2侵入熔池，造成氣孔。9.1.5、工藝規(guī)范調(diào)整不當(dāng)或規(guī)范受外界因素干擾波動太 主要工藝規(guī)范參數(shù)應(yīng)配合適當(dāng)，使合金粉末充分熔化，熔池中的氣體能充分排出。如發(fā)現(xiàn)焊層中有蜂窩狀氣孔，特別是在噴焊熔點(diǎn)較高的鐵基合金粉末時，出現(xiàn)氣孔的原因，多是由于電弧規(guī)范相當(dāng)于工件移動速度和送粉量過小的緣故。但規(guī)范電流過大，基體熔化過甚體熔化過甚，噴焊層混入較多的有害元素，也會造成氣孔，在碳鋼上噴焊銅合金，尤為明顯。另外，由于外界因素的突然干擾，如電網(wǎng)電壓的波動，造成規(guī)范變動，特別是電弧的強(qiáng)烈不穩(wěn)定，則會造成局部密集氣孔。9.1.6、工藝故障，出現(xiàn)嚴(yán)重的雙弧，結(jié)珠等工藝故障時，熔化粉21、末和過渡至工件的熱量大幅度降低，熔池中的氣體不能充分排除，造成氣孔。9.1.7、焊槍漏水，焊槍微量的滲漏都會造成氣孔。漏水造成的氣孔，一般尺寸較大，氣孔光亮。9.1.8、起始部位工藝動作程序控制不當(dāng)，起始部位工件溫度低，而且轉(zhuǎn)移弧電流是遞增的，如無“延時轉(zhuǎn)動”環(huán)節(jié)，會因粉末熔化的熱量不夠，而出現(xiàn)氣孔。焊層發(fā)現(xiàn)氣孔后，要視氣孔的形狀，發(fā)生的部位分析產(chǎn)生的具體原因，從而采取相應(yīng)的措施予以避免。 9.2、等離子堆焊未焊透、縮孔的質(zhì)量缺陷9.2.1、未焊透有兩種情況：一種是合金粉末在熔池里熔化不充分，在焊層中形成疏松狀組織。這種情況多發(fā)生在收弧時粉末仍繼續(xù)送給，在收弧部位產(chǎn)生夾帶著未熔化粉末的疏松狀組22、織。另一種情況是：堆焊層與基體熔合不好，未形成牢固的冶金結(jié)合，嚴(yán)重時整個焊道會剝落。這種情況多發(fā)生在焊道較厚的情況。產(chǎn)生示焊透的主要原因是：電流規(guī)范太小，噴焊速度太快，送粉量過大，收弧時未停粉。或噴嘴設(shè)計(jì)不合理，電弧太柔，穿透力不夠。9.2.2、縮孔一般出現(xiàn)在收弧部位。當(dāng)收弧時電弧電流衰減太快，熔池溫度急劇下降，在快速冷凝過程中得不至液態(tài)金屬的補(bǔ)充，于是就產(chǎn)生組織疏松的縮孔，明顯的縮孔在機(jī)加工后就能發(fā)現(xiàn)，而有的縮孔在受到腐蝕介質(zhì)的侵蝕后才被發(fā)現(xiàn)。在焊道寬，合金熔點(diǎn)較高，液態(tài)流動性較差的情況下，更易出現(xiàn)縮孔。 避免產(chǎn)生縮孔的主要措施是：通過調(diào)節(jié)電流衰減斜率，控制收疑難部位熔池冷凝的速度;必要時，23、在收弧部位降低工件的轉(zhuǎn)動速度，或加快擺動頻率。 9.3、等離子堆焊工件預(yù)熱和焊后處理 等離子堆焊和其它堆焊方法一樣，在焊接過程中，金屬從室溫加熱到熔化，甚至達(dá)到沸騰溫度，然后又很快冷卻。在這段時間里，由于焊件各處的溫度相關(guān)很大，以及母材和合金的膨脹系數(shù)不同，造成體積膨脹和收縮不勻，產(chǎn)生體積應(yīng)力和溫度應(yīng)力。高溫熔池在冷凝過程中金相組織的變化和工件熱影響區(qū)組織的變化，也產(chǎn)生應(yīng)力。當(dāng)這些應(yīng)力的總和超過焊層金屬內(nèi)部結(jié)合力時，就產(chǎn)生了裂縫。在工件剛性較大。 工件預(yù)熱和焊后處理，是避免產(chǎn)生裂縫的最有效措施。工件經(jīng)過預(yù)熱后，減緩了合金熔池的冷卻速度，從而降低了高溫金屬的變形速度，提高了金屬的塑性，同時使一次24、結(jié)晶的速度變慢，減弱了液態(tài)金屬的結(jié)晶楄析，增加結(jié)晶的間隔時間，減少了熱應(yīng)力的產(chǎn)生及避免結(jié)晶裂縫等，因而能有效的避免裂縫的產(chǎn)生，至于預(yù)熱溫度，是與多種因素有關(guān)，如工件的材質(zhì)，厚度，結(jié)構(gòu)剛性，堆焊合金的化學(xué)成分等。焊后采取保溫。緩冷或一定的熱處理措施，能消除焊件中的應(yīng)力，避免焊后出現(xiàn)裂縫。具體工件的預(yù)熱和焊后處理規(guī)范見下一節(jié)的應(yīng)用實(shí)例。9.4、等離子堆焊質(zhì)量缺陷分析-裂縫裂縫按其產(chǎn)生的部位不同可分為縱向裂縫、橫向裂縫、大口裂縫、弧坑裂縫以及熱影響區(qū)裂縫等。按裂縫產(chǎn)生的溫度和時間的不同，可分為熱裂縫和冷裂縫兩種。裂縫產(chǎn)生的主要原因有以下幾方面：9.4.1、堆焊合金硬度高，抗裂性差 噴焊合金中如含有較25、高碳量、硅量和硼量，它們與其它合金元素形成合金化合物。這些化合物硬度高、韌性差、產(chǎn)生裂縫的傾向大。對于剛性大的工件，如不采取有效的工藝措施，極易造成裂縫。9.4.2、工件的剛性大 如果合金的膨脹系數(shù)和母材的膨脹系數(shù)相差過大，對剛性大的工件，在液態(tài)合金凝固時，產(chǎn)生的拉應(yīng)力和變形增加，超過合金的強(qiáng)度極限而產(chǎn)生裂縫。9.4.3、工件堆焊面有缺陷 工件堆焊面上有裂縫、缺口、鑄造砂眼等缺陷時，焊道在缺陷處易形成應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂縫。9.4.4、焊道寬厚比小，焊道本身抗裂性差。9.4.5、工藝規(guī)范選擇不適當(dāng) 由于工藝規(guī)范選擇不當(dāng)，堆焊層和工件熔合不好、成形差，或噴焊層有缺肉、夾渣等缺陷，易產(chǎn)生裂縫。9.4.26、6、在拾接部位電流衰減太快 在焊道搭接時，如電流衰減太快，焊道急熱急冷，液態(tài)金屬急驟收縮，易造成大口裂縫或弧坑裂縫。9.4.7、堆焊過程中受冷氣流的影響 堆焊過程如冷氣流太大（所謂“穿堂風(fēng)”），使焊件冷卻速度太快，易產(chǎn)生裂縫。9.4.8焊前預(yù)熱和焊后緩冷的措施不當(dāng)。根據(jù)以上分折的各種原因，防止產(chǎn)生裂縫的主要措施是：【1】提高合金粉末材料的抗裂性。【2】消除工件噴焊面上的缺陷，并從毛坯噴焊面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上盡量改善剛性，如留凸臺、變形槽等。【3】合理地決定焊道成形尺寸，并控制好工藝規(guī)范，使成形平整光滑，消除質(zhì)量缺陷。【4】拫據(jù)工件的結(jié)構(gòu)剛性和噴焊材料，采取適宜的焊前預(yù)熱，焊后緩冷措施，必要時還要采取堆27、焊過程中保溫和焊后熱處理措施。 9.5、對等離子堆焊用合金粉末的基本要求堆焊用合金粉末的成分設(shè)計(jì)和制造，不僅要考慮到使用性能方面的要求，同時要滿足堆焊工藝性能方面的要求，這些要求可以歸納成以下幾方面。9.5.1、具有良好的使用性能合金材料的使用性能是多方面的，要找到同時具備各種優(yōu)良性能的合金材料是非常困難的，只能根據(jù)零件表面所處的工作條件，和受至破壞的類型，使堆焊的合金具備一定的耐磨、耐蝕、耐熱，或兼有兩種以上的性能，提高零部件的使用壽命。9.5.2、具有良好的因態(tài)流動性所謂粉末固態(tài)流動性，是指粉末填充一定形狀容器的能力。測定時，取一定重量（通常50克）的粉末倒入流速漏斗，記錄粉末全部通過流出28、孔的時間秒數(shù)，即用流速表示粉末的流動性。所需流也的秒數(shù)越多表示流動性越差。具有良好的固態(tài)流動性的粉末，利用自重和借助一定的氣流吸力就能順利地在粉路中流動，流暢地經(jīng)焊槍送進(jìn)迷熔池。粉末的固態(tài)流動性取決于粉末的顆粒的形狀。球狀的粉粒固態(tài)流動性最好。異形的、針形的、片形的粉末流動性差。此外，粉末的濕度對其流動性也有影響，粉末愈濕，流動性愈差。因此，堆焊用合金粉末都希戶是求形的，在焊前要烘干。9.5.3、具有較高的松裝比重粉末松裝時的單位容積重最，叫粉末松裝比重，單位為克/厘米立方。粉末的松裝比重是一個綜合性能，受粒度、料度組成、粉粒形狀、粉粒內(nèi)空隙等的影響。粉末粒度越細(xì)、球化越好，則松裝比重越大。霧29、化法制取的粉末會出現(xiàn)一部分所謂空心粉，即粉粒內(nèi)有孔隙，空心粉越多、松裝比重越小。空心粉包裸著氣體，進(jìn)入電弧后產(chǎn)生“爆炸”，造成熔粒飛濺而粘結(jié)在噴嘴的壁面上，影響工藝穩(wěn)定。因此，堆焊用合金粉末應(yīng)盡量減少空心粉。9.5.4、具有良好的潤濕性潤濕性是指合金在熔融狀態(tài)時，在工件表面（固相表面）鋪開熔合的性能。潤濕性可用所謂潤濕角表示。潤濕角O越小，液態(tài)流動性越好。合金液態(tài)流動性越好容易獲得整光滑的焊道。9.5.5、具有良好的造渣、除氣、隔氣性能合金粉末不可避免的會存在表面氧化物，未還原的氧化物和雜質(zhì)等，在堆焊過程中也會熔解氣體。合金在容融狀態(tài)時應(yīng)具有脫氧的能力，把各種氧化物和雜質(zhì)變成低熔點(diǎn)的熔渣飄浮在液態(tài)金屬表面，并排出熔池中的氣體和隔絕空氣的影響。9.5.6、合金熔點(diǎn)應(yīng)較低、固相和液相之間應(yīng)具有較寬的溫度區(qū)間合金熔點(diǎn)越低，愈容易控制工藝規(guī)范而獲得沖淡率低的噴焊層。固相和液相之間溫度區(qū)間愈寬，合金的液態(tài)流動性愈好。9.5.7、提高合金的抗裂性在噴焊過程中，由于各種應(yīng)力的作用，使焊層存在著產(chǎn)生裂縫的傾向，合金本身抗裂縫產(chǎn)生的能力，即所謂抗裂性。通過合金成分的適當(dāng)調(diào)整，在滿足使用性能的情況下，提高合金的抗裂性能，給噴焊工藝帶來很大的方便便。特別是對于大工年件噴焊，往往受至預(yù)熱、保溫、緩冷等條件的限制，能否獲得成功的應(yīng)用，合金的抗裂性是一個很重要和因素。