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    由于粉煤灰的進(jìn)入，火力發(fā)電廠粉煤灰輸送系統(tǒng)中的螺旋輸送機(jī)聯(lián)接軸與軸瓦相配的工作表面常常產(chǎn)生嚴(yán)重的磨料磨損，致使聯(lián)接軸使用周期短、更換頻繁，給生產(chǎn)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失．如何提高聯(lián)接軸的耐磨性，延長其使用壽命足實際生產(chǎn)中極需解決的問題．雖然提高零件表面抗磨料磨損性能的方怯很多，但由于熱噴涂（焊）技術(shù)具有工藝方法靈活、材料選擇范圍廣、強(qiáng)化效果顯著等一系列特點，因此它作為一種新的零件表面強(qiáng)化工藝在提高零件表面抗磨料磨損性能方面受到了日益廣泛的重視，本文探討采用熱噴焊的方法提高螺旋輸送機(jī)聯(lián)接軸的耐磨性．
1、噴焊材料與工藝的選擇
    在實施噴焊強(qiáng)化聯(lián)接軸零件前，首先通過噴焊層耐磨性試驗及組織結(jié)構(gòu)分析，來優(yōu)化噴焊材料及工藝．
1.1耐磨性試驗
1.1.1試驗材料及工藝
    耐磨粒磨損噴焊層的材料目前主要有鎳基合金、鐵基合金及含碳化鎢的鎳基合金，噴焊工藝有氧乙炔焰粉末噴焊、高頻感應(yīng)重熔、真空熔燒、等離子噴焊及激光重熔等．在耐磨試樣制備中，從材料的耐磨性、噴焊工藝的實用性、可操作性、焊層質(zhì)量及它們的經(jīng)濟(jì)性出發(fā)選擇了FNiloA，F(xiàn)NlWC35，WF372,50%WF372+50%F'N1WC,3s共4種典型的耐磨料磨損噴焊材料和氧乙炔焰噴焊、等離子弧噴焊兩種工藝方法，材料的化學(xué)成分見表1．
1.1.2試樣制備
    耐磨試樣的噴焊試樣基體材料為Q235鋼，未唼焊試樣的材料為60S12Mn，基體試樣的形狀與尺寸如圖1所示，采用氧乙炔焰噴焊的材料有50%WF372+50% FN1WC35, FN115A及FNiW-C30，其粉末的粒度為- 200～+300目，采用等離子噴焊的材料除上述3種以外還有WF372，其粉末粒度為-75～+100目．
1.1.3試樣耐磨、硬度試驗
    噴焊后的試樣進(jìn)行銷盤式低應(yīng)力擦傷式磨損試驗，焊層化學(xué)成分見表2，由于粉煤灰的成份大部分是AL203和Si02，磨損試驗時，選擇砂布為120號的Al2O3磨料，作用于試樣上的載荷為19.6 N，轉(zhuǎn)速500 r/min，運轉(zhuǎn)時間1h，磨損試驗結(jié)果見表3．
    用HR-150A型洛氏硬度試驗機(jī)測定噴焊層的硬度，采用金剮石壓頭，載荷為l470 N，其硬度值為6點硬度的平均值（表3）．
1.2焊層組織結(jié)構(gòu)及成份分析
    在耐磨性試驗后，對其試樣的焊層組織結(jié)構(gòu)及成份進(jìn)行了分析，圖2是采用5-570掃描電鏡拍攝的磨損試樣噴焊層典型組織結(jié)構(gòu)，噴焊層是采用HCL，HN03和甘油溶液進(jìn)行腐蝕．表2是焊層典型組織區(qū)域的成份分析結(jié)果，分析儀器為P V900/75型能譜議，表中元素含量是以5種元素之和作為100%來計算的．
1.3試驗結(jié)果分析
    上述結(jié)果表明：自熔臺金噴焊層具有很好的耐磨粒磨損性能，但對于不同的憤焊材料和工藝，其焊層的耐磨性有較大的差異，在這些耐磨試樣中，F(xiàn)NlWC35氧乙炔噴焊具有最優(yōu)良的耐磨性能，同時FN115A也表現(xiàn)出了相當(dāng)好的耐磨特性，對于同種噴焊材料，氧乙炔噴焊層的耐磨性至少比離子噴焊層高一倍多．試驗結(jié)果也表明：焊層的耐磨性與其硬度有直接的關(guān)系，氧乙炔噴焊層一般較好地保持了噴焊粉末的原有硬度，而等離子噴焊層的硬度與噴焊粉末相比有不同程度的下降，因此影響其耐磨性，
    圖2焊層組織結(jié)構(gòu)分析表明，在FN115A焊層中其基體組織為含有Si，Cr的Ni固溶體r相，并在基體中大量分布著碳化物(C Fe)z3Ca及硼化物Ni3B，CrB等，鎳基合金這種組聾：形狀和摩擦系數(shù)低的特性使它具有優(yōu)良的耐磨粒磨損性能．在FhllWC35焊層中，其組織結(jié)構(gòu)置：在鎳基合金的基體上均勻地彌散著wc顆粒，由于WC的硬度很高，Ni基臺金基體韌性較好，因此這種合金比鎳基臺金具有更優(yōu)良的耐磨粒磨損性能．在WF372焊層中其組織結(jié)構(gòu)主要是由(CrFe)7C3 -次碳化物和萊氏體組成，這種六方晶型碳化物耐磨性很好，加之萊氏體基體的硬度高、耐磨性好，因此這種臺金焊層也有很好的耐磨粒磨損性能，圖2d，2e說明在50%WF372+50%FNlWC35焊層中，當(dāng)采用氧乙炔噴焊時其組織表現(xiàn)出不均勻性，具有分層結(jié)構(gòu)；當(dāng)采用等離子噴焊時，其組織均勻，也有大塊(CrFe)7C3析出，但數(shù)量較WF372焊層中少．焊層組織結(jié)構(gòu)分析也表明，即使是同一種噴焊材料，氧Z．炔噴焊層組織細(xì)小t因而具有更好的耐磨性．
    焊層成份分析表明，采用等離子噴焊時，焊層臺。金元素的沖淡率一般較大，因而減少了硬質(zhì)相的數(shù)量，焊層的硬度下降，影響了焊層的耐磨性，即使氧乙炔噴焊層與等離子噴焊層的成份大致相同，如03#，04#，但氧乙炔噴焊層仍具有細(xì)小的組織和較好的耐磨性．
1.4聯(lián)接軸的噴焊材料和工藝
    上述試驗及分析表明：FNlWC35噴焊材料具有最優(yōu)良的耐磨粒磨損特性，但由于采用一般的SiC砂輪很難加工，需使用金剛石砂輪磨削，這使加工成本大幅度提高．雖然等離子噴焊具有自動化程度及生產(chǎn)率高等優(yōu)點，但氧乙炔噴焊層沖淡率低、組織結(jié)構(gòu)細(xì)小、耐磨性好，并且該工藝設(shè)備簡單、操作靈活，因而在實際聯(lián)接軸的噴焊強(qiáng)化中選擇了FNi15A噴焊材料和氧乙炔焰噴焊工藝，
2、聯(lián)接軸的噴焊工藝
    CX600型聯(lián)接軸的簡圖及焊層設(shè)計如圖3所示，焊層的設(shè)計寬度為80Inni.厚度為1.5mm.在對聯(lián)接軸噴焊強(qiáng)化前，首先噴焊部位F切到∮17焊前尺寸，噴焊采用一步法工藝，單邊留0.5mm的磨削余量-噴焊后的工件在爐內(nèi)或石棉精中保溫，然后按圖紙要求對焊層進(jìn)行磨削加]，
3、實際使用情況
    采用噴焊強(qiáng)化后的GX600型聯(lián)接軸于1 995年5月安裝到粉煤灰螺旋輸送機(jī)上試運行，半年后驗查發(fā)現(xiàn)，噴焊層僅有少量磨損，因此這些聯(lián)接軸繼續(xù)運行直到1998年10月份才更換，原未采用噴焊強(qiáng)化的GX600型聯(lián)接軸運行3～6個月由于嚴(yán)重磨損就需更換．由此可見，采用噴焊強(qiáng)化工藝大大提高，粉煤灰螺旋輸送機(jī)的酣磨性和使用壽命，且前熱噴焊強(qiáng)化工藝已應(yīng)用到(X600，GX500，GX400，GX300型的聯(lián)接軸的制造中，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益，
4、結(jié)論
    1）50%WF372十50%FNlWC35, WF372,FNi1 5A及FNlWC.35 4種典型自熔性臺金噴焊層都具確優(yōu)良的抗低應(yīng)力擦傷式磨粒磨損性能，其中FNlWC35和FNt15A具有最佳的耐磨性．
    2)氧乙炔噴焊層沖淡率低、組織細(xì)小，焊層硬度高，因此對于同一種噴焊材料，氧乙炔噴焊層比等離子噴焊層具有更好的耐磨粒磨損性能，
    3)采用FN115A自熔合金氧乙炔噴焊層強(qiáng)化粉煤灰螺旋旋輸送機(jī)聯(lián)接軸，能提高其耐磨性8倍以上，極大地延長了零件的更換周期，經(jīng)濟(jì)效益顯著。