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等离子熔覆与激光熔覆的优缺点关键词：薄板焊接、等离子表面处理、中部槽堆焊、粉末堆焊机、等离子堆焊机、等离子堆焊、上海粉末堆焊哪家好、等离子焊机说明、等离子熔覆工艺一、激光熔覆特点1. 技术特点激光熔覆最重要特点是热量集中，加热快冷却快热影响区小，特别对不同材质之间熔融有着其它热源无法比拟的特点，也正是这一特殊的加热和冷却过程，在熔铸区域产生的组织结构也不同于其它熔覆（喷焊·堆焊·普通焊接等）手段，甚至可以产生非晶态组织，特别是脉冲激光更为明显。
这就是所谓激光熔覆不变形无退火的原因。
但我以为这只是从工件整体宏观讲，而当你对熔覆层和热影响区进行微观分析时，你会看到另一种景象，这一点我将在后面讲到。
2. 设备特点激光熔覆目前国内采用采用两种机型；CO2激光器，YAG激光器。
前者为连续输出，熔覆用机一般在3KW以上；YAG激光为脉冲输出，一般在600W左右。
对于设备，一般使用者很难吃透，严重依赖生产方的服务，购买价格昂贵，维护成本、零部件价格很高，再加上设备稳定性和耐受性与国外比较普遍都有差距。
因此激光熔覆机一般用在特殊领域，普通工业制造、维修领域难有效益。
3. 工艺特点第一前期处理：激光熔覆一般只需将工件打磨干净，除油，除锈，去疲劳层等，比较简单。
第二送粉：CO2激光器功率较大，一般用氩气送粉；YAG激光功率小，一般用自然落粉的方式。
这两种方式在熔覆时都基本在水平位置形成熔池，倾斜稍大粉末便不能正常送达，激光的使用范围受到限制，特别是YAG激光器。
第三从熔池形成的状态看：由于激光的控制精度高，输出功率恒定，且没有电弧接触，所以熔池大小深度一致性好。
第四加热快冷却快：影响金属相形成的均匀度，也对排气浮渣不利，这也是造成激光熔覆形成气孔，硬度不均的重要原因，特别是YAG激光倾向更严重。
第五材料选择：由于不同材料对不同波长激光的吸收能力不同，造成激光熔覆材料选择限制较大，激光更适于镍基自熔性合金等一些材料，对碳化物，氧化物的熔覆更困难一些。
《等离子喷涂TiB2-Cu复合涂层的制备及改性研究》篇一一、引言随着现代工业技术的快速发展，对材料表面性能的要求日益提高。
TiB2-Cu复合涂层因其优异的导电性、高硬度及良好的耐磨、耐腐蚀性能，在航空航天、机械制造、生物医疗等领域具有广泛的应用前景。
等离子喷涂技术作为一种高效的涂层制备方法，具有工艺简单、涂层致密、结合力强等优点。
本文旨在研究等离子喷涂TiB2-Cu复合涂层的制备工艺及其改性方法，以提高涂层的综合性能。
二、等离子喷涂TiB2-Cu复合涂层的制备1. 材料选择与预处理选择高质量的TiB2粉末和Cu基体材料。
对基体材料进行预处理，包括清洗、抛光等，以获得清洁、无缺陷的表面，提高涂层与基体的结合力。
2. 制备工艺采用等离子喷涂技术，将TiB2粉末与Cu基体材料进行复合喷涂。
在喷涂过程中，控制喷涂距离、喷涂速度、等离子气体流量等参数，以获得均匀、致密的涂层。
3. 涂层性能检测对制备的TiB2-Cu复合涂层进行性能检测，包括硬度、导电性、耐磨性、耐腐蚀性等指标。
检测结果表明，制备的涂层具有较高的硬度和导电性，良好的耐磨和耐腐蚀性能。
三、TiB2-Cu复合涂层的改性研究1. 表面处理技术采用激光熔覆、微弧氧化等表面处理技术对TiB2-Cu复合涂层进行改性。
通过改变处理参数，调整涂层的微观结构，提高其综合性能。
2. 复合改性技术将其他具有优异性能的材料与TiB2-Cu复合涂层进行复合改性，如添加纳米颗粒、陶瓷颗粒等。
通过复合改性，进一步提高涂层的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过制备及改性实验，得到了具有优异性能的TiB2-Cu复合涂层。
改性后的涂层在硬度、导电性、耐磨性、耐腐蚀性等方面均有所提高。
2. 结果分析分析改性前后涂层的微观结构、成分及性能变化。
结果表明，表面处理技术和复合改性技术均能有效改善涂层的性能。
其中，激光熔覆和微弧氧化等表面处理技术能显著提高涂层的硬度和耐磨性；而复合改性技术则能进一步提高涂层的综合性能。
等离子熔覆耐磨处理技术 青岛海纳等离子科技有限公司 一、等离子熔覆技术简介 等离子金属表面熔覆处理技术（等离子束金属表面原位冶金技术）是我公司在堆焊以及激光熔覆的基础上自主研发的提高金属表面性能的一项新技术，利用该技术可在金属零部件的表面获得一层具有特殊性能的合金熔覆层，以提高金属零部件的耐磨损、耐冲击和耐腐蚀性能，熔覆层与基体为冶金结合，结合强度高。该项技术获得了多项国家专利，并且在2008年荣获“国家级科技进步奖二等奖”，以及“中国煤炭工业科学技术奖二等奖”和“中国机械工业科学技术奖二等奖”等多项奖励。 等离子熔覆技术的基本原理是在柔性高温等离子束流作用下，将合金粉末与基体表面迅速加热并一起熔化、混合、扩散、反应、凝固，等离子束离开后自激冷却，从而实现表面的强化与硬化。 2002年12月份通过了对负压等离子束熔覆金属陶瓷涂层技术和数控等离子熔覆强化机床的鉴定，鉴定结论认为该项技术与设备是等离子表面冶金领域的一项重大创新，填补了一项空白，总体技术达到了国际领先水平。等离子熔覆已在抗冲击耐磨损防腐蚀方面显示其很大的优越性和强大的生命力。 等离子熔覆的特点是： （1）等离子束能量密度高，熔覆耐磨层与基体为冶金结合，结合强度高，不脱落。
（2）无需喷砂等前处理过程，生产工艺简单，降低了生产成本，提高了生产效率。 （3）整个熔覆过程在数控系统控制下实现，自动化程度高，适合进行批量工业化生产。 （4）对使用环境要求低，无需设备降温、除尘等辅助要求，操作简单，设备维修维护容易。 （5）电热转换效率高，能效比高。 （6）熔覆过程稀释率低，熔覆层性能容易控制。 （7）粉末适用范围广，可使用铁基、镍基、钴基等粉末熔覆。 （8）根据使用要求不同，熔覆层单层厚度可调（0.5mm～6.0mm）。
二、等离子熔覆耐磨处理系列设备
DRF-2型数控等离子熔覆耐磨处理设备 1、可对中部槽的中板进行耐磨处理。 2、可对平面零部件进行耐磨处理。 3、采用先进的数控技术，根据需要编好程序后自动完成熔覆过程，自动化程度高。 4、熔覆层平整度高，材质均匀，稀释率低。 5、程序控制自动送粉，送粉速度可调。 DRF-5B型数控等离子熔覆耐磨处理设备 1、不仅可对中部槽的中板进行耐磨处理，而且可对中部槽的封底板进行自动熔覆处理。 2、可对平面零部件进行耐磨处理。 3、可对管道内壁进行熔覆耐磨处理。 4、采用先进的数控技术，根据需要编号程序后自动完成熔覆过程，自动化程度高。 5、熔覆层平整度高，材质均匀，稀释率低。 6、程序控制自动送粉，送粉速度可调。
DRF-S型等离子熔覆耐磨处理设备 1、采用手持操作，不需编程，灵活性高。 2、一键操作，操作简单。 3、可对形状不规则的零部件（如链轮等）进行耐磨处理。 4、可对空间狭小的位置（中部槽槽帮两端）进行耐磨处理。
截齿耐磨处理设备 可以在截齿的头部合金头周围熔覆一层高耐磨合金层，提高截齿头部的耐磨性能，保护合金头不过早脱落，提高截齿的使用寿命，同时熔覆合金层与夹矸或顶底板等岩石碰撞时不产生火花，提高了机械化采煤的安全性能。 等离子耐磨复合板生产设备 1、采用数控系统进行控制，自动化程度高，熔覆质量稳定。 2、熔覆层与基板呈冶金结合，耐冲击，不脱落。 3、表面平整度高，外观美观。 4、生产效率高，适合工业规模化生产。
三、等离子熔覆耐磨“无火花”截齿 （一）截齿的失效形式 采煤机或掘进机在煤矿井下的使用条件非常恶劣，在使用过程中负荷非常大，滚筒或掘进头上的截齿在高冲击、高应力、高摩擦的作用下，同时截齿还受到强大的弯曲应力和剪切应力，一般工作寿命都比较短。 其主要失效形式表现为： 1、在使用过程中因磨损合金头逐渐变小直至消失。此种情况为正常失效，合金头与齿体同步均匀磨损，并且能够实现自锐性，保持齿尖的锋利，使用寿命较长，否则会出现单面磨损。 2、截齿头部齿体磨损过快导致合金头脱落。由于包裹合金头的齿体耐磨性远低于合金头，在使用过程中快速磨损，致使合金头失去夹持力而脱落，仅靠齿体工作，迅速磨损，并且阻力增大，影响工作效率。 3、合金头在使用过程中碎裂。由于合金头质量较差或在生产过程中热处理工艺不合理，导致合金头在热处理时多次受到激冷而产生内部微裂纹，当受到较大外力时会发生碎裂而使截齿失效。 4、齿身的弯曲或折断。由于截齿的结构尺寸、刚度、布置方式不合理等原因，在受到很大的外力时发生齿身的弯曲或断裂。
（二）等离子熔覆耐磨无火花截齿 等离子熔覆技术的出现为截齿性能的提高开辟了新的途径，利用等离子熔覆技术在截齿的头部熔覆一定厚度的合金涂层，并且应用全新的热处理等生产工艺，使截齿的整体性能指标得到质的改善。传统的生产工艺是在钎焊硬质合金后再进行调质热处理或盐浴等温淬火，该生产工艺由于硬质合金受到多次激冷，容易使内部组织受到破坏，并且由于合金头周围的齿体在热处理时发生退火，硬度大大降低。 针对以上破坏特点及截齿的使用状态，公司研发出了等离子熔覆强化“无火花”截齿。该种截齿具有以下特点： 1、使用过程中“不产生火花”。普通截齿在使用过程中特别是割岩石过程中会产生大量的火花，给煤矿生产带来了极大的安全隐患。我公司生产的等离子熔覆强力“无火花”截齿因为在截齿头部熔覆一层高硬度的金属陶瓷层，该陶瓷层在与煤层或岩石碰撞的过程中基本不再产生火，极大的提高了煤炭开采的安全性，解决了一直困扰煤矿安全生产的国际性难题。 普通截齿在打磨过程中产生呈发散的长度约为100cm的明亮火花，如图1所示：而等离子熔覆强化截齿在打磨的过程中基本不产生火花只是有极少较暗的火花出现，并且火花长度只有10-20cm，如图2所示：
图1 图2 2、截齿的耐磨性能显著提高。使用先进的等离子熔覆强化技术在截齿头部熔覆一层高硬度金属陶瓷层，该金属陶瓷层与齿体为冶金结合，抗冲击强度高，不脱落。金属陶瓷层的硬度和耐磨性不受热处理影响，热处理前后的硬度都在55HRC以上，因此极好的保证了截齿的耐磨性能。另外由于采用的特殊的生产工艺，齿体表面的熔覆层不明显增加截齿头部的尺寸，保证了截齿的锋利程度。因此金属陶瓷层与硬质合金齿尖耐磨性能相匹配，基本达到同步磨损，既防止齿尖过早脱落，又能保持自锐性；
3、采用了全新的钎焊工艺，并且整个钎焊过程采用数控自动化技术进行自动控制，使截齿硬质合金头与齿体间的焊料充填率达到了90％以上，保证了足够的剪切强度，同时由于熔覆合金层的存在，使齿体与合金头基本达到同步磨损，消除了合金头脱落的现象。 4、根据无火花截齿生产工艺特点，以及传统热处理生产工艺的弊端，研制出了全新的热处理工艺，并且整个热处理过程采用数字自动化控制，热处理质量可以在任何气候环境下都能达到理想状态。 5、针对在钎焊和热处理过程中合金头容易因受到反复的激冷激热而在合金头的内部产生肉眼无法看到的微裂纹，我公司创制了合金头保护装置，避免了合金头在热处理过程中受到伤害，从而降低了在使用过程中合金头碎裂的现象。 由上所述，等离子熔覆金属陶瓷强化技术的出现为我国截齿性能的提高找到了一条新的途径，突出解决了截齿既保持齿体强韧性，又大幅度提高截齿头部耐磨性，同时又使硬质合金刀头和钎焊焊缝不受激热激冷的问题，最重要的是解决了截齿在使用中产生火花对煤矿安全生产造成极大威胁的国际性难题。 经过该工艺生产的无火花截齿经过在临沂矿业集团、新汶矿业集团、宁煤集团、沈煤集团、西山煤电、皖北煤电、大同煤电等单位的井下实际应用表明，截齿消耗量明显减少，超过了国产同类截齿的质量水平，并且可以在低成本的情况下替代进口截齿，同时在使用过程中不产生火花，提高了煤矿生产的安全性。
三、刮板输送机等离子熔覆耐磨处理 煤炭生产的特点，决定了煤矿机械对许多零部件的表面耐冲击磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损性能要求很高，生产过程中往往由于这些部件的过早失效而导致整个装备的停产维修，对煤炭生产成本的降低和产煤量的提升带来了诸多不利影响。刮板运输机是煤炭生产的必备设备，由于煤矿井下刮板输送机的工作环境十分恶劣，对其表面耐冲击磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损等性能要求很高，往往由于中部槽过早磨损报废而导致整个刮板机瘫痪，增加了应用成本，制约了生产效率的提高。煤矿每年都报废相当数量的中部槽，这些报废的中部槽有些整体性还比较好，只是因为某些部位的磨损程度较大而不能完成下一个工作面的采煤任务，如果就此报废十分可惜，如果下井服役也会因为中途更换中部槽而影响生产，造成更大的浪费。 如果将这些中部槽重新修复，不仅会给矿方节省大量采购费用，而且会为国家节省大量宝贵的钢铁资源，降低能耗，减少碳排放。现在我公司可以利用等离子熔覆技术对刮板输送机的机头架、机尾架、刮板、中部槽和过渡槽的中板、封底板、滑靴道和槽帮等部位等进行全面的耐磨处理，使刮板输送机的整体耐磨寿命得到明显的提高，修复后的旧中部槽使用寿命可以达到甚至超过新购进的中部槽的使用寿命。 2005年10月份，我们公司对淮南矿物局张集煤矿旧SGZ800/1050板输送机中部槽进行了熔覆耐磨处理，熔覆层的熔覆密度约为8%，2006年3月份下井，到2006年11月工作面回采结束，共使用7个月，过煤量达到310万吨。升井后中部槽中板基本没有受到明显磨损，厚度没有明显减小，说明等离子熔覆层很好的保护了中部槽中板，延长了中板的寿命。2007年5月份下井前又对其升井的这批中部槽进行了熔覆强化。这样周而复始，每采一至两个工作面，熔覆强化一次，可以大大延长其使用寿命，预计其整体过煤量可达到一千万吨以上。通过这种方式为该矿节省了大量的采购资金。
对淮南矿业集团张集矿上井旧中部槽进行了熔覆处理 下井前和过煤量在310万吨后的效果图 对于新购进的中部槽利用等离子熔覆技术进行耐磨处理效果更好，在下井前根据所服役的工作面的地质条件、工作面储量等因素，确定熔覆的密度、熔覆图案等熔覆参数，对中部槽的中板、封底板、槽帮、滑靴道等易磨损部位进行处理，工作完一个工作面后中部槽的原基体基本不磨损，只磨损熔覆耐磨层，在用到下一个工作面前同样进行一次熔覆耐磨处理，可以使中部槽周而复始使用，数倍延长中部槽的使用寿命。
