噴射成形技術是一種非常有發展前景和潛能的制備技術,在高合金化材料成形和制備方面有很大優勢。堆焊耐磨鋼板噴射成形技術原理是熔融堆焊耐磨鋼板在高壓惰性氣體的作用下被霧化成細小彌散的液滴,隨后在高速飛行的過程中迅速冷卻至過冷態,然后在凝固前沉積到收集器上形成連續致密的近終形坯件。
耐磨鋼板噴射成形技術工藝大大簡化,生產周期縮短,大大降低成本,可以制備近終成型的坯體;冷凝速度快,冷速高達103 K/s,從而了組織宏觀偏析,獲得了精細的呈等軸狀的顯微組織。
不僅如此,它的高沉積率,單個產品的質量通常可達1 t 以上,有利于工業化生產;高合金性能優異,噴射成形材料性能(如耐蝕性、耐磨性、磁性以及強度和韌性等理化和力學性能),與粉末冶金材料相當,比常規鑄造材料有較大提高。
具有更廣泛的應用,可生產多種合金,尤其是在高溫合金、堆焊耐磨鋼板等高合金化材料方面具有明顯優勢,在堆焊耐磨鋼板基復合材料方面也有廣闊的應用前景。目前堆焊耐磨鋼板噴射成形技術主要用于研究開發各種高性能合金產品,包括鋁合金、銅合金、耐磨板、工具鋼、堆焊耐磨鋼板、軋輥合金以及高溫合金,應用范圍涉及汽車、石油化工、電子、航天領域以及很多普通的工業領域。
復合耐磨鋼板可以通過激光加工成形,但在這過程中還是會有很多因素會影響復合耐磨板城激光成形的效果,包括輸入的激光能量、彎曲件的幾何尺寸和材料的性能等。它們之間存在密切的關系。
在復合耐磨鋼板的激光彎曲中,能量效應可用材料吸收的能量密度和吸收該能量所用的時間來表示;而能量密度又取決于材料對激光的吸收系數、激光輸出功率及相對于彎曲件表面的焦距。實驗證明,在輸入總能量一定的前提下,大能量密度的輸入、短時間的加熱有利于增加復合耐磨板的彎曲角。
復合耐磨鋼板的熱物性和力學性能對激光彎曲的影響是較為復雜的,主要將涉及到材料的熱膨脹系數、比熱容系數、熱擴散系數、屈服極限、彈性模量和硬化指數等參數。在同樣的工藝條件下,復合耐磨板的比熱和熱導率越大,則成形工程中的溫度梯度不明顯,產生的彎曲角也越小。
另外,影響復合耐磨鋼板激光彎曲角的幾何尺寸因素還有彎曲件的寬度和復合耐磨板材厚度。在特定的工藝條件下,厚度的影響主要體現在彎曲角度上,厚度越大,所獲得的彎曲角越小。但是當厚度超過某一極限值時,復合耐磨鋼板料將不產生任何塑性彎曲。
依據耐磨鋼板的加熱方式和熔煉方法的不同,耐磨鋼板也有自己的熔化焊接方法。下面將熔化焊接的幾種方法說說:
氣焊
氣體混合物嫩燒形成高沮火焰。用火焰來熔化焊件接頭及焊條。常用的氣體是氧與乙炔的混合物,調整級與乙炔的比值,可以獲得氧化性、中性及還原性的火焰。這種方法所用的設備較為簡單,而加熱區寬,但焊后焊件的變形較大。并且操作費用較高,因而已逐漸被電弧焊代替。
鑄焊
這是較早的焊接方法,采用鋁熱劑或鎂熱劑氧化時放出的熱量來熔化金屬:它的特點是設備及操作簡單,但對耐磨鋼板來說,焊接質量不高。只用于修補工件。
電弧焊
這是應用廣泛的焊接方法,由于電弧的溫度高于火焰的溫度。加熱更為集中,適用于各種形狀及尺寸的焊件,并且焊件體積愈大。厚度愈厚,電弧焊的優點愈為突出。這種焊接方法可以細分為許多類型,按電弧的作用、電極的類型、電流的種類、熔池的保護方法等可以有幾十種之多。按照電弧作用于金屬的方法。可以分為直接的、間接的及綜合的三種焊接方法。應用廣泛的電弧焊接方法只有三類:電渣焊、真空電子束焊接、激光束焊。
電渣焊
這是前蘇聯發展的電焊方法,在工業上已得到廣泛應用。它是利用電流通過熔渣所產生的電阻熱來熔化金屬的。這種熱源加熱的范圍比電弧大,每一根焊絲可以單獨成一個回路,增加焊絲數目,可以一次焊接很厚的焊件。焊條金屬滴通過熔渣滴下,加速金屬與熔渣反應,有提純作用。
真空電子束焊接
這是用來焊接技術方面的高熔點及活潑金屬的小零件的。這種方法的特點是將焊件放在高真空容器內,容器內裝有電子槍。利用高速電子束打在焊件上將焊件熔化而進行焊接。這種方法可以獲得高質量的焊件。
激光束焊
該焊接方法的能束為相干單色光。對其進行光學聚焦能夠產生與電子束焊相近的能f密度,因此它可以在金屬工件上燕發出一個空潤。并且以鎖孔的模式焊接。激光器有固體激光器和激光器。激光器的功率一般小于5 kW。激光焊接應用于汽車工業上批量生產的部件,替代了電子束焊。
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