等離子表面處理技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用ppt(已修改)
2025-03-22 01:43 本頁面
【正文】 等離子束表面處理技術(shù)及應(yīng)用 材料科學(xué)與工程教研室 20230115 等離子束表面處理技術(shù)簡介 磨損 為滿足表面耐磨性能和耐腐蝕性能 機械零部件失效 腐蝕 表面改性處理 斷裂 等離子束表面處理技術(shù)簡介 噴涂層 激光束、電子束、離子束等為代表的高能束 表面改性新技術(shù)，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景 傳統(tǒng)表面改性技術(shù) 滲層 鍍層 等離子束表面處理技術(shù)簡介 在熱噴涂、堆焊、激光熔覆等基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 。 熱噴涂 ：技術(shù) 成熟 ， 應(yīng)用廣泛 ，但 涂層與基體的結(jié)合 力差，不能承受沖擊載荷； 堆焊 ： 設(shè)備簡單，操作靈活，但電弧不穩(wěn)定 ，組織成分極不均勻，易出現(xiàn)夾雜、過燒、燒不透、稀釋率高等缺陷，生產(chǎn)效率低，合金元素浪費大等； 激光熔覆 ： 涂層與基體呈冶金結(jié)合，涂層外觀好、硬度高、耐磨性好、抗沖擊等， 但 生產(chǎn)效率低，能量利用率低，設(shè)備投資大、維護費用高、使用成本高。 等離子束表面處理技術(shù)簡介 1 等離子束表面處理的優(yōu)點 2 等離子束表面強化原理 3 等離子束表面強化方式 4 等離子束表面強化機理 5 近年來開展的工作 ? 等離子弧 壓縮電弧 ： 與一般的電弧相比溫度高、能量集中。 等離子發(fā)生器工作時，在陰極和陽極之間加一高頻高壓電，使其間的氣體介質(zhì) Ar氣電離形成電弧，此電弧柱在經(jīng)過細孔道的噴嘴時被強迫縮小，這種作用稱為 “機械壓縮” 。同時通過的高壓氣體介質(zhì)均勻地包圍在電弧周圍，使弧柱受到強烈的冷卻，迫使帶電粒子流向弧柱中心集中，弧柱被進一步壓縮，這種作用稱為 “熱壓縮” 。此外帶電粒子在弧柱中的運動可看成是在一束平行的“導(dǎo)線”內(nèi)移動，其自身的磁場所產(chǎn)生的電磁力，使這些“導(dǎo)線”互相吸引靠近，弧柱又進一步被壓縮 ,這種壓縮作用稱為“ 磁壓縮” 。在上述三種壓縮作用下，弧柱被縮小到很細的范圍內(nèi)，并且由柔性變?yōu)閯傂裕芰棵芏雀叨燃?，心部溫度可達 104℃ ，稱為等離子束。 ? 等離子弧焊 等離子熔覆基本原理圖 等離子熔覆 示意 圖 高能束 熔覆 示意 圖 等離子熔覆 示意 圖 等離子熔覆 示意 圖 1 等離子表面處理的優(yōu)點 等離子束能量密度高、溫度高、加熱速度快、時間短 ,處理工件變形小或無變形 ,工作效率 高 等離子束表面改性技術(shù)，一次性投資只有激光的 1/3/1/2，運行成本只有激光處理的 1/3，且硬化效果與激光相當(dāng)，是非常有前途的表面工程技術(shù)。 2 等離子表面強化原理 等離子表面強化的基本原理是利用用氬氣或氮氣等氣體放電形成壓縮電弧的高密度能量束（等離子束），其能量密度達數(shù)百 kW/cm2，弧柱中心溫度可達 10000℃ ，加熱速度非?？臁．?dāng)利用等離子束掃描材料表面時，其表面溫度在瞬間可迅速升至相變溫度以上或至熔點，由于加熱時間短，加熱層很淺，靠工件自身以很大冷卻速度快速冷卻，形成細密的白口組織、隱晶馬氏體、高硬度化合物等高硬度組織，從而實現(xiàn)表面強化之目的。 3 等離子表面強化方式 （ 1）固態(tài)相變硬化
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