等离子喷焊试验部分

等离子喷焊试验部分2 试验部分 2.1 试验材料 1. 喷焊基体材料：尺寸为 100 mm×100 mm×16 mm 的低碳钢。 2. 合金粉末：Hoganas 公司生产的 Co 基合金粉末( HMSP2541 )，颗粒度53~120 μm， 具体化学成分如下表 2.1。 表 2.1 HMSP2541Co 基合金粉末的化学成分（质量百分比，%） 合金成分 HMSP2541 C 1.4 Mo 1 Cr 29.5 Ni 3 Si 1.45 Fe 3 3. Cr3C2 粉末：粒度为 80~180 μm。 2.2 试验方法 2.2.1 焊前准备 为确保喷焊工艺和质量的稳定性，在喷焊试验之前需对基体进行去污处理。具体方法为：将钢板用清水冲洗并吹干，然后用 120 #金相砂纸打磨平滑，最后用丙酮除去表面油污，吹干备用。 2.2.2 混合喷涂粉末制备 使用机械混合法在 Co 基合金粉末中添加 Cr3C2 粉末，Cr3C2 的质量分数( 质量分数，wt% )分别为 5 %、10 %和 20 %。 2.2.3 焊接工艺 试验采纳 PTA-400E3-HB 型等离子弧喷焊机进行喷焊，在开始喷焊前，先按下摆动和行走按钮，对试样进行居中校直，然后按试验确定的工艺参数进行等离子弧喷焊。具体工艺参数见表 2.2。每次喷焊均采纳经过优化的工艺参数，以保证试验具有可比性。 表 2.2 等离子喷焊工艺参数 转弧 电压 (V) 43~45 转弧 电流 (A) 232~237 50 送粉量(g/min) 行走 速度(mm/min) 54 摆动 宽度 (mm) 26 26 0.40 0.3 0.70 摆频(Hz) 离子气(m3/h) 送粉气(m3/h) 保护气(m3/h) 2.3 喷焊层组织结构分析和性能测试 2.3.1 试样的制备 为防止切割时发热对喷焊层的影响，采纳电火花切割方式切割金相试样和XRD 试样。为了真实反应喷焊层的实际情况，在切割时，将引弧和收弧部分去除，选取中间部位。 2.3.2 XRD 相结构分析 用线切割将喷焊层从基材上切下，用自来水和丙酮溶液依次洗净涂层上的油污，吹干后经砂轮打磨，保证所剩部分均为喷焊层。然后再用自来水和丙酮溶液清洗并吹干。将洗净并吹干的合金层用 JW-1 型固体粉碎机碾磨成粒度约为185 μm 的细粉末。 X 射线衍射（XRD）是在 D8advance 型多晶 X 衍射仪上进行的。X 射线衍射采纳 Cukα 靶材，用 Ni 作为滤光器，加速电压 50 kV，电流 150 mA，衍射角范围为 30o~100o，采纳步进扫描，每步停留 1 s，步长为 0.02°。 根据所得衍射数据，作出衍射图谱，并利用 X 射线衍射数据库查出衍射峰所对应的物相，以确定合金喷焊层的物相组成。 2.3.3 显...