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表面熔覆的本质解析

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:表面熔覆的主要特征是熔覆层与基体之间实现了冶金结合。表面熔覆的特点如下:1)合金层和基体形成冶金结合,极大地提高了熔覆层与基体的结合强度。2)由于加热速度快,熔覆层的组织均匀致密,微观缺陷较少。图14-3 单道熔覆层截面积示意图3)熔覆层的稀释率小,且可以精确控制,基体的变形小。

表面熔覆的本质解析

表面熔覆是利用氩弧、等离子弧、激光等作为热源将熔覆材料与基体表面快速熔化,在基体表面形成与基体具有完全不同成分和性能的合金层的快速凝固过程。表面熔覆的主要特征是熔覆层与基体之间实现了冶金结合。熔覆的目的是将具有特殊性能的熔覆合金熔化于金属材料表面,获得熔覆合金材料自身具备的耐蚀性、耐磨性和基体欠缺的使用性能。

定量描述熔覆层成分由于熔化的基体材料混入而引起添加合金成分的变化程度常用稀释率表示:

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式中ρp——合金粉末熔化时的密度(g/cm3);

ρs——基体材料的密度(g/cm3);

Xp——合金粉末中元素X的质量分数;

Xp+s——涂层与基体界面结合处元素X的质量分数;

Xs——基体材料中元素X的质量分数。

另外,稀释率还可通过测量熔覆层横截面积的几何方法进行计算(见图14-3),表达式为(www.xing528.com)

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表面熔覆要求稀释率尽可能低,一般稀释率应小于10%,最好在5%左右,以保证良好的表面覆层性能。熔覆材料常选用硬度高、耐磨性好、抗热、耐腐蚀或抗疲劳性能较好的合金。表面熔覆的特点如下:

1)合金层和基体形成冶金结合,极大地提高了熔覆层与基体的结合强度。

2)由于加热速度快,熔覆层的组织均匀致密,微观缺陷较少。

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图14-3 单道熔覆层截面积示意图

3)熔覆层的稀释率小,且可以精确控制,基体的变形小。

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