保養(yǎng)焊接與抗磨粒磨損堆焊合金

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1、保養(yǎng)焊接與抗磨粒磨損堆焊合金哈爾濱焊接研究所、哈爾濱現(xiàn)代焊接技術(shù)生產(chǎn)力促進(jìn)中心鐘彬1導(dǎo)言眾所周知，所有的物體都不可避免與環(huán)境相接觸,而與環(huán)境真正接觸的是物體的表面。如各種機(jī)械設(shè)備，它們?cè)谑褂眠^程中會(huì)發(fā)生腐蝕與磨損。所有這些都會(huì)首先使工件表面發(fā)生破壞或失效，進(jìn)而引起整個(gè)工件的破壞或失效。有資料統(tǒng)計(jì),在各種機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品的過早失效破壞中，約有70%是由腐蝕和磨損造成的。據(jù)統(tǒng)計(jì)中國每年消耗在摩擦磨損上的直接損失約2千億人民幣，全球?yàn)?千億美元。因此，表面是防止設(shè)備失效的第一道防線。2什么是磨損2-1摩擦工況及常見磨損形式的分類磨損機(jī)制的研究，是表面工程技術(shù)學(xué)科的

2、基礎(chǔ)，也是近二十年來發(fā)展起來的一門邊緣科學(xué)-摩擦學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容。摩擦工況是指摩擦副相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的載荷、速度、環(huán)境溫度、介質(zhì)、表面狀態(tài)等參數(shù)的規(guī)范，又稱工況。磨損是發(fā)生在做相對(duì)運(yùn)動(dòng)的相互作用的材料表面上的一種復(fù)雜現(xiàn)象，是由相互作用材料的自身性質(zhì)、工作環(huán)境、應(yīng)力條件及其相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式所決定并產(chǎn)生的。磨損的誘發(fā)原因大致分為機(jī)械行為和化學(xué)行為兩大類，因而將常見的磨損形式分類如下：a、粘著磨損；b、浸蝕磨損；c磨粒磨損。2-1-1粘著磨損粘著磨損是指在外力作用下，滑動(dòng)摩擦?xí)r摩擦副對(duì)偶接觸面材料原子鍵的形成（顯微熔接）和分離過程。粘著磨損又稱咬合磨損，即局部發(fā)生金屬粘

3、著，在隨后相對(duì)滑動(dòng)中粘著處被破壞，有金屬屑粒從零件表面被拉拽下來或零件表面被擦傷的一種磨損形式。2-1-2浸蝕磨損金屬受周圍介質(zhì)作用而引起的磨損破壞叫做浸蝕。浸蝕磨損機(jī)制是工件在液流、氣流或含有液珠的氣流的作用下，含有硬顆粒的流體相對(duì)于固體運(yùn)動(dòng)，使固體表面受到?jīng)_蝕作用而產(chǎn)生磨損。實(shí)際工況中還往往參雜著高溫氧化、接觸高溫金屬熔體或其它熔體而被浸蝕、氣蝕、化學(xué)和電化學(xué)腐蝕等磨損現(xiàn)象，比較復(fù)雜。2-1-3磨粒磨損由外界硬質(zhì)顆?；蛴脖砻娴奈⒎?，在摩擦副對(duì)偶表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中，引起表面擦傷與表面材料脫落的現(xiàn)象，稱為磨粒磨損。其特征是在摩擦副對(duì)偶表面沿滑動(dòng)方向形成劃

4、痕。磨粒磨損在工況中的存在形式最為普遍在工程、冶金、電力、建材和礦山機(jī)械行業(yè)中，許多重大技術(shù)裝備的零部件，長(zhǎng)期處于嚴(yán)重磨損的工況下服役，其失效形式常見為磨粒磨損。據(jù)統(tǒng)計(jì)，磨粒磨損（也稱之為磨料磨損），占工業(yè)中金屬磨損量的50%左右。磨粒磨損機(jī)理：A、微觀切削磨損機(jī)理b、多次塑變導(dǎo)致斷裂的磨損機(jī)理c、微觀斷裂磨損機(jī)理7根據(jù)應(yīng)力狀態(tài)不同，磨粒磨損可以劃分為三種基本形式：低應(yīng)力磨粒磨損、高應(yīng)力磨粒磨損和鑿削式磨損。2-1-3-1低應(yīng)力磨粒磨損其定義為：固態(tài)磨料以某種速度，較自由地與所接觸的工作面做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致金屬表面擦傷的現(xiàn)象。含有磨粒的氣體流或液體流沖

5、擊金屬表面引起的磨損，稱為氣相或液相磨粒磨損，也屬于低應(yīng)力磨粒磨損。這類磨損的受力特點(diǎn)是作用于磨粒上的應(yīng)力較低，一般不會(huì)超過磨料本身的潰壓強(qiáng)度，對(duì)工作面的沖擊力也比較小。生產(chǎn)中的犁鏵，煤礦機(jī)械中的刮板輸送機(jī)溜槽等磨損情況就是屬于這種類型。磨粒的尺寸、形狀、硬度、運(yùn)動(dòng)速度及其導(dǎo)入角都會(huì)影響金屬磨損量。2-1-3-2高應(yīng)力磨粒磨損其定義為：在兩個(gè)工件表面之間夾有磨粒，并存在較大的壓應(yīng)力條件下，磨粒作用于金屬表面從而導(dǎo)致其擦傷的現(xiàn)象。這類磨損的受力特點(diǎn)是作用于磨粒上的正壓應(yīng)力較高，往往大于磨料本身的潰壓強(qiáng)度，造成磨粒與金屬表面的“兩敗俱傷”。生產(chǎn)中球磨機(jī)襯板與

6、磨球，破碎式滾筒的磨損便是屬于這種類型。在這種工況條件下，韌性好的材料會(huì)產(chǎn)生塑性變形，脆性材料將發(fā)生碎裂或剝落。2-1-3-3鑿削式磨粒磨損其定義為：在伴有較大沖擊力的條件下，幾何尺寸較大，并帶有尖銳棱角的磨粒，在沖擊力的作用下切入金屬表面造成擦傷的現(xiàn)象。這類磨損的受力特點(diǎn)是大顆粒磨粒在動(dòng)能和勢(shì)能的共同作用下，機(jī)械式地“鑿鏟”和“切削”金屬表面，造成金屬表面嚴(yán)重的鑿槽或犁溝，破壞性較大。如挖掘機(jī)斗齒及顎式破碎機(jī)的齒板等磨損屬于這種類型。磨粒的尺寸、形狀、硬度、運(yùn)動(dòng)速度及其導(dǎo)入角都會(huì)影響金屬磨損量。2-1-3-4實(shí)際工況條件下的磨粒磨損在實(shí)際工況條件下，被

7、磨損工件的受力狀態(tài)是極為復(fù)雜的，往往綜合以數(shù)種磨粒磨損的存在形式。因而，還可以派生出如沖擊磨粒磨損、沖蝕磨粒磨損等。也有以磨損接觸物體的表面形式分類：兩體磨粒磨損和三體磨粒磨損。兩體磨損的情況是，磨料與一個(gè)工件表面接觸，磨料為一物體，工件表面為另一物體，如犁鏵。而三體磨損，其磨損料介于兩個(gè)滑動(dòng)零件表面，或者介于兩個(gè)滾動(dòng)物體表面，前者如活塞與汽缸間落人磨料，后者如齒輪間落人磨料。若工件工作于高溫氧化或介質(zhì)腐蝕條件時(shí)，其磨損形式和機(jī)制則更為復(fù)雜，抗磨措施也更加困難。2-1-3-5影響磨粒磨損的三大要素磨料的硬度、大小及形狀，磨粒的韌性、壓碎強(qiáng)度等。工件材料自

8、身的硬度及內(nèi)部組織。外界載荷大小、滑動(dòng)距離及滑動(dòng)速度。3表面工程技術(shù)3-1表面工