[发明专利]一种基于低压冷喷涂技术修复埋弧焊导电嘴的方法

说明书

本发明公开了一种基于低压冷喷涂技术修复埋弧焊导电嘴的方法，包括如下步骤：S1、喷涂前对受损的埋弧焊导电嘴进行喷砂处理；S2、采用自制的粉末材料对经喷砂处理后的受损埋弧焊喷嘴进行全方位的冷喷涂修复处理；喷涂参数为：冷喷涂工作气体为压缩空气，载气温度为450‑500℃，载气压力为0.6‑0.8MPa，喷涂距离为10‑20mm，喷涂速度为0.4‑0.6m/s；S3、将修复后的埋弧焊导电嘴放入热处理炉中，热处理2h后，随炉冷却，取出，即得修复好的导电嘴。本发明通过自制的粉末实现了埋弧焊导电嘴的磨损部位的修复，在恢复导电嘴使用功能的同时，节约了成本，提高了埋弧焊导电嘴的耐磨性，并延长了其使用寿命。

技术领域

本发明涉及材料修复领域，具体涉及一种基于低压冷喷涂技术修复埋弧焊导电嘴的方法。

背景技术

冷喷涂又称冷气动力学喷涂法，是基于空气动力学原理的一种喷涂技术，与其他喷涂技术相比，冷气动力喷涂具有涂层组织致密，孔隙率低，颗粒不易发生氧化、相变、脱碳和组织变化等优点。根据使用压缩气体的压力可以将冷气动力喷涂分为高压冷气动力喷涂(大于15个大气压)与低压冷气动力喷涂(小于10个大气压)。高压冷气动力喷涂与低压冷气动力喷涂相比，其制备过程具有：气体压力大，粉末沉积形成涂层的效果好、能力强，可以制备任意厚度的涂层的优点。但因为高压冷气动力喷涂对高压的需求，造成高压冷气动力喷涂设备昂贵、喷涂工装投资大、涂层制备成本高。相比之下，低压冷气动力喷涂设备小、造价低，涂层制备成本低；因此低压冷气动力喷涂技术在商业的竞争能力与发展前景中具有很大的空间。

冷喷涂技术作为一种新型的涂层制备技术，通过喷涂成形可以直接在受损部件表面进行修复。利用冷喷涂技术对受损部件进行修复具有以下优点：(1)喷涂粉末根据需要可调，修复部分与母材相容性好，可与母材同时进行后续表面处理及热处理；(2)沉积效率高，可用来修复较大面积和次表面的损伤，恢复零部件的几何性能；(3)喷涂涂层组织致密，可以保证良好的导电、导热性能，与母材间热应力小；(4)喷涂温度通常低于400℃，对母材几乎无热影响，可对温度敏感材料进行修复；(5)便携式喷涂设备可进行现场作业，工作气源为压缩空气，成本低且无污染。

埋弧焊导电嘴是埋弧焊焊接过程的一个重要部件，如图1a所示，在使用过程中，焊丝通过导电嘴与母材连接，在送丝导轨的作用下，焊丝连续不断通过导电嘴与母材在高温下发生反应，因此，在长期的高温摩擦下，导电嘴容易发生破损，如图1b所示。

在目前的埋弧焊工作领域，并没有较好的导电嘴修复技术。通常情况下，导电嘴出现磨损之后，现有的处理方法是更换新的导电嘴。造成这个现象的原因主要是，没有适合的修复技术和材料。如果使用与导电嘴相同的材料来修复，修复后的导电嘴耐磨性能差，不如加工态铜块材料加工出来的导电嘴使用性能好。如果使用目前流行的3D打印技术来修复导电嘴，设备与人工成本太高，修复导电嘴的成本比新导电嘴的价格还要高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于低压冷喷涂技术修复埋弧焊导电嘴的方法，通过自制的粉末实现了埋弧焊导电嘴的磨损部位的修复，在恢复导电嘴使用功能的同时，节约了成本，提高了埋弧焊导电嘴的耐磨性，并延长了其使用寿命。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于低压冷喷涂技术修复埋弧焊导电嘴的方法，包括如下步骤：

S1、喷涂前对受损的埋弧焊导电嘴进行喷砂处理，清除导电嘴表面的氧化皮；

S2、采用自制的粉末材料对经喷砂处理后的受损埋弧焊喷嘴进行全方位的冷喷涂修复处理；喷涂参数为：冷喷涂工作气体为压缩空气，载气温度为450-500℃，载气压力为0.6-0.8MPa，喷涂距离为10-20mm，喷涂速度为0.4-0.6m/s；

S3、将修复后的埋弧焊导电嘴放入热处理炉中热处理2h后，随炉冷却，取出，即得修复好的导电嘴，其中，所述热处理的温度为500℃。