[发明专利]采用等离子喷焊修复强化农业机械零部件表面的工艺

说明书

技术领域

本发明属于农业机械零部件表面强化领域，具体为一种采用等离子喷焊工艺在农业机械零部件表面进行修复强化的工艺。

背景技术

推广农业机械应用领域和目前广泛采用农业机械再制造的工作中，经常遇到有些金属零件在使用过程中，往往各部位的磨损不均匀，有的只有某个部位磨损严重，而其余部位尚好或磨损轻微情况，如果金属零件结构强度允许，确定零件技术状况，采取必要的修复工艺措施，选择合理地修复方法，可将磨损严重的部分进行恢复性修理或预先正确判断出易磨损严重部位增加局部耐磨、耐蚀、硬化处理，达到农机具原有机械性能和延长农业机械使用寿命的目的。

恢复尺寸修理，或预先增加局部强化处理，通常进行电焊、气焊、镀锌、电镀、喷镀、胶补、煅压、车钳、热处理等方法，将损坏的零件恢复到技术要求规定的外形尺寸和性能。选择合理修复的方法要考虑经济效益和实施便易，操作简单还有一般修复零件的费用约为原件格的5-50%。

采用必要修复工艺措施要考虑不能降低零件表面的硬强和耐磨性，不能使零件基本金属组织发生变化和产生有害的残余应力，不能影响零件修复后的加工，或不需加工，考虑上述多种因素诸多修理方法较难实现。

等离子喷焊作为一种特殊的表面强化技术，对提高机械零件表面耐磨损、耐热、耐腐蚀等性能有明显的效果，在阀门、阀座、剪切刀片、矿山机械等行业已有成功的应用，并取得了显著的效益。该技术是利用等离子弧作为高温热源，用一定成分的粉末合金作填充金属的表面堆焊工艺。其特点是等离子弧温度高、能量集中，能够喷焊多种材料，特别是难熔材料；熔深浅、节约喷焊材料；喷焊层金属厚度一般为0.5-6mm、宽度1mm以上；喷焊层光滑平整、质量优良；喷焊过程可以实现自动化，可减轻劳动强度。

中国发明专利（发明名称：高性能气门、阀门密封面等离子喷焊Fe基合金粉末，200410051087.1）公布了一种用于高性能气门、阀门密封面等离子喷焊的Fe基合金粉末，将其喷焊到这些零部件表面后，其耐磨性抗擦伤性能提高。

中国发明专利（发明名称：一种模具钢基体碳化钨增强复合材料强化层及制备工艺，201110122803.0）公布了一种模具钢基体碳化钨增强复合材料表面强化层制备工艺，采用等离子喷焊工艺对H13钢基体进行处理，达到了修复强化基体并延长模具使用寿命的目的。

中国发明专利（发明名称：一种锌锅辊子用轴套、轴瓦及其制造方法，CN200710030081.X）公布了一种钢铁冶金领域内连续热浸镀锌生产线中锌锅辊子用轴套、轴瓦及其制造方法，采用氧-燃气喷焊或等离子喷焊或激光熔覆方法，将钴基或镍基线材或粉末喷焊或熔覆在轴套、轴瓦的配合面形成厚度为2-5mm表面强化层，采用该方法制造的轴套、轴瓦，大大提高了耐锌或锌铝腐蚀和耐磨损性能，并且结合性能好，不易脱落，延长了其使用寿命。

以上发明均采用等离子喷焊工艺，在模具、阀门等部件上取得了一定应用。但是在农业机械零部件的修复方面，一般多采用电焊、氩弧焊等工艺进行表面修复强化，尽管得到了一定改善，但处理后残余应力较大、表面粗糙度大，还需进一步加工处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用等离子喷焊修复强化农业机械零部件表面的工艺，在不降低零件表面的硬强和耐磨性等性能的基础上，采用等离子喷焊工艺对待修复农业机械的零部件表面进行等离子喷焊处理，达到农机具原有机械性能和延长农业机械使用寿命的目的。

本发明的技术方案是：

一种采用等离子喷焊修复强化农业机械零部件表面的工艺，利用离子弧作为热源喷熔特定合金粉末敷焊，熔覆在金层表面，直接形成一层合金金属涂层，具体步骤如下：

（1）选择特定粒度为30-40μm的Ni60与WC两种合金粉末，将这两种粉末按质量比1:1各取50-500克，然后用球磨混合均匀；

（2）将混合好的合金粉末装入等离子弧焊机的送粉器中，开启等离子弧焊机电源，调整弧焊电流为70-90A，电压15-25V，离子气流量0.5-1.0L/min，送粉量25-35g/min及涂覆距离3-5mm，实现金属表面微熔；

（3）开启弧焊开关，沿着被修改零部件表面进行等离子涂覆，并控制金属表面烧结深度0.1-0.3mm、涂层高度0.5-2mm及宽度3-5mm；

（4）等离子喷焊结束后，关闭弧焊开关及弧焊电源开关，被处理零部件自然冷却。

所述的采用等离子喷焊修复强化农业机械零部件表面的工艺，农业机械零部件的材质碳素钢金属材料或65Mn。