等离子粉末堆焊机   是堆焊技术领域中一项较新的工艺方法,它具有熔深浅、稀释率较低、熔敷***的优点。但

是合金粉末的利用率较低。合金粉末大都属于贵金属,造价很高,所以堆焊成本相对较高。与堆焊粉末相比,实心

焊丝或药芯焊丝的价格要便宜很多,同时丝的熔敷效率较高,因此用丝来替代堆焊粉末的堆焊工艺具有较高的工

程应用价值。然而近年来对等离子弧粉末堆焊的研究较为活跃,相对自动送丝等离子弧堆焊研究较少。

本文从等离子弧堆焊工艺的角度出发,提出用普通焊丝代替昂贵金属粉末的堆焊工艺,目的是在***堆焊层质量的前提下,降低堆焊的成本。并能实现同机送丝或丝粉混合堆焊,针对这一问题在LPC堆焊机上进行可行性实验,最后用正交设计确定出送丝堆焊合理的参数范围。并对焊枪的结构,送丝电路和送丝机构进行相应的设计。 本文研究内容、研究结果如下:

 (1)在LPC型堆焊机上进行填丝堆焊,对工艺参数对堆焊层质量的影响进行分析,然后设计正

交实验,确定出在LPC型堆焊机上填丝堆焊的工艺参数组合; (2)为实现同机填丝堆焊,在控制柜中加入送丝电

路,完成对送丝电路和主要元件参数的设计,同时对送丝机构提出设计初步方案; (3)完成对送丝式粉末堆焊枪的

初步设计方案,针对实验中出现的问题提出堆焊枪设计中需注意的细节,主要提出合理的送丝通道、送粉通道的

设计,冷却水系统的设计,以及枪体材料的选用。 

在金属零件的失效形式中,磨损破坏占很大比例。研究开发低成本、高耐磨性的新型堆焊材料,以解决生产中的

磨损课题一直为人们所重视。石油钻杆接头是石油钻探过程中的关键性部件,由于它长期工作在高压强磨损的

环境中,所以要求它应有较高的耐磨损性能和耐腐蚀性能。目前仍有某些油田的钻杆接头在使用一个井次就进行

报废,进行更换。因此大大降低了钻井效率。

提高石油钻杆接头的耐磨性能、延长其使用寿命、提高钻井效率是急需解决的工程实际课题。本课题研究过程中充分立足国有资源,降低成本,***,获得了一种既有较高

耐磨性能,又有较高经济效益,适合等离子堆焊的耐磨合金粉末(铁基合金系统)。

本研究制定了等离子弧堆焊的工艺参数及工艺措施,探讨了工艺参数对堆焊工艺指标及堆焊层质量的影响;其次,对铁基合金的堆焊层微观组织及强化机理进行了分析研究;最后,分析了堆焊层质量的影响因素。采用正交设计方法确定等离子弧粉末堆焊工艺参数,以及在堆焊层缺陷分析基础上制定的热处理工艺所得到的等离子堆焊层使得石油钻杆接头表面具有优良的耐磨性(硬度值为HRC70)。

为石油钻杆接头延长使用寿命、降低成本、修复旧接头开辟了一个新途径。同

时,研制出的高硬度耐磨合金体系堆焊层可用于其它工业部门中的耐磨零件的修复与制造,因此,本研究具有重要

的经济价值及社会效益,应用前景广泛