活塞杆熔覆焊机

关于等离子粉末熔敷工艺修复活塞杆可行研究

首先介绍下等离子粉末熔敷，见下图：

等离子粉末熔敷指：在高温等离子束流作用下，将合金粉末与工件基体表面迅速加热并一起熔化、混合、反应、凝固等，待自然冷却后在其表面形成一层高硬度、高结合强度的耐磨层，从而实现表面硬化与强化。

等离子粉末熔敷优点： 

2.1 　工件基体表面与合金层为冶金结合，结合强度高、不容易脱落，测试的最 高结合强度900Mpa 以上。

2.2　稀释率低，稀释率可从传统堆焊电弧30%以上降低到5%左右。

2.3 　等离子熔敷层表面均匀、成型美观，可在锈蚀及油污的工件表面不经复杂的前处理工艺，直接进行等离子熔敷。

2.4 　等离子弧能量集中，稳定性好，熔敷完的工件变形小。

2.5 　可控性好，可以通过改变电流、电压、气体、下粉速度、流量等参数，实现高效自动化生产，熔敷效率很高。

2.6 　和激光熔敷一样，减少了堆焊时产生的环境污染，特别是电镀产生的大量气体污染及废水污染。

等离子粉末熔敷工艺修复活塞杆的试验如下图：

 

( 试样1：φ50mm*500mm )                     (试样2：φ63mm*500mm)

观察重点：1、变形量（由于活塞杆直径过小），控制电流、电压；

 2 、熔敷效率，控制电流、下粉速度等；

 3 、下粉量（粉末用料），计算材料成本；

 4 、熔敷层厚度，核算加工余量；

试样1: φ50mm*500mm活塞杆，电流80A，电压28V，速度35s/转，下粉15g/s，熔敷完的活塞杆直径为53mm（熔敷厚度1.5mm），粉末用料1.03kg，用时120min。

试样2: φ63mm*500mm活塞杆，电流120A，电压28V，速度35s/转，下粉12g/s，熔敷完的活塞杆直径为65mm（熔敷厚度1mm），粉末用料0.87kg，用时90min。

结论：

1、及时加大电流，活塞杆的变形量仍很小，用微等离子粉末熔敷工艺修复活塞杆，可控制其变形量。

2、 在变形量可控下，建议再加大电流、提高下粉速度，以提高熔敷效率，减少熔敷时间。

3、 可下调下粉量，降低材料成本。

4 、最小粉末熔敷厚度可控制在0.8~1.0mm左右，根据活塞杆最终的成品尺寸核算加工余量。

活塞杆的修复工艺流程：

工件表面清理→粗车去除疲劳层（原镀铬层）→微等离子熔敷→缺陷修复→精车熔覆表面→精磨表面→抛光→成品检验

激光熔敷修复活塞杆工艺对比

 相比激光熔敷修复活塞杆工艺，微等离子熔敷工艺基本与其一致，但优势明显：

4.1 熔敷的粉末与激光熔敷所用粉末一致；使用寿命（耐磨性、耐腐蚀性、结合强度等）与其相当。

4.2 激光熔敷合金层厚度一般0.3mm/次，如果工件磨损严重，熔敷厚度一般达1mm左右，熔敷时间长。微等离子熔敷合金层厚度0.8-1mm/次，熔敷效率特别高。

4.3 原设备成本（含工装、夹具等）：激光熔敷100万千瓦（国产）设备价格百万以上，微等离子熔敷设备20万元左右，成本是其1/5不到。

4.4 核算成本：激光熔敷的活塞杆费用一般在33-38元/平方分米，等离子熔敷的活塞杆费用一般在6-8元/平方分米。（以上价格指φ100mm以上活塞杆，直径100mm以下的活塞杆价格需重新核算）

等离子熔敷技术的应用及推广：

等离子熔敷技术在油缸活塞杆修复上可在大部分产品系列上取代激光熔敷工艺，其主要优势体现在成本、效率上，相比传统电镀：其污染小，使用寿命长的优势显而易见。

除了活塞杆、立柱等修复上，等离子熔敷技术还可大范围应用于刮板输送机中底板链道的修复；转载机、破碎机中底板的修复；同时在刮板端头、槽帮、搭接板等易损部位也可应用；

另外在链轮组件、掘进机截割头，采煤机滚筒齿座、截齿上，在采煤机导向滑靴等部位可大大提高其使用寿命。

上海多木实业有限公司

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