專(zhuān)利名稱(chēng)：修復(fù)金屬表面陶瓷涂層破損的陶瓷與陶瓷間氬弧焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種修復(fù)金屬表面陶瓷涂層破損的陶瓷與陶瓷間氬弧焊接方法。屬于 陶瓷與陶瓷焊接技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
金屬表面陶瓷涂層的常見(jiàn)的缺陷有二種一是陶瓷層中的裂紋，尤其是穿透性裂 紋即裂紋延伸到基體影響金屬的耐蝕性能，以至在很多耐蝕場(chǎng)合下不能應(yīng)用或縮短使用壽 命。另一個(gè)缺陷是局部破碎。這種缺陷目前沒(méi)有可行的解決方法。陶瓷與陶瓷間的焊接通常采用釬焊、激光焊接或微波焊接等方法。采用釬焊強(qiáng)度 較低，工藝也比較復(fù)雜。需要先做鍍層后再進(jìn)行焊接。激光焊接與微波焊接存在設(shè)備不靈 活，能量消耗大的缺點(diǎn)。這就使得陶瓷與陶瓷焊接在實(shí)際應(yīng)用中受到了很大的限制。手工 氬弧焊接設(shè)備簡(jiǎn)單、操作靈活，易于被工廠接受。但要實(shí)現(xiàn)手工氬弧焊接，首先要在焊接處 形成穩(wěn)定的電弧，也就是氬弧焊接應(yīng)該保證焊接材料能夠?qū)щ?，但是大部分陶瓷材料的?dǎo) 電性質(zhì)很差或根本不導(dǎo)電。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述困難，提供一種能在焊接處形成穩(wěn)定電弧的修復(fù)金屬 表面陶瓷涂層破損的陶瓷與陶瓷間氬弧焊接方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種修復(fù)金屬表面陶瓷涂層破損的陶瓷與陶瓷間氬 弧焊接方法，所述方法包括以下工藝過(guò)程
步驟一、制備金屬陶瓷焊條
首先根據(jù)待修復(fù)的金屬表面陶瓷涂層材料選擇金屬陶瓷粉末，所述金屬陶瓷粉末即加 入了一定比例金屬顆粒的陶瓷粉末，混合均勻后壓制成條形，在1400°C 士20°C燒結(jié)2 4h后 即可作為手工氬弧焊條使用； 步驟二、焊接
1)清理待修復(fù)的金屬表面陶瓷破損處
對(duì)待修復(fù)的金屬表面陶瓷破損處用磨具打磨使其成坡口，以及除去所述金屬表面陶瓷 破損處的污垢；
2)焊前預(yù)熱
對(duì)清理后的金屬表面陶瓷破損處進(jìn)行焊前預(yù)熱，預(yù)熱溫度200°C 士 10°C，時(shí)間 0. 2 0. 4h ；
3)堆焊
對(duì)預(yù)熱后的金屬表面陶瓷破損處用金屬陶瓷焊條進(jìn)行堆焊，堆焊方式為手工氬弧焊， 產(chǎn)生的電弧將基體金屬、金屬陶瓷和兩個(gè)被連接的陶瓷接頭同時(shí)熔化，形成熔池，使金屬陶 瓷、陶瓷、基體金屬間均形成冶金結(jié)合，在待修復(fù)的金屬表面陶瓷破損處形成金屬陶瓷涂 層；4)隨焊錘擊致密化
在焊接過(guò)程中對(duì)剛剛凝固、仍處于紅熱狀態(tài)的金屬陶瓷涂層進(jìn)行隨焊錘擊使陶瓷及金 屬陶瓷涂層致密；
5)焊后處理
對(duì)錘擊后的金屬陶瓷涂層表面進(jìn)行磨削加工。本發(fā)明的有益效果是
(1)金屬陶瓷焊條中的金屬相可以改善單一陶瓷材料引弧難題，解決了陶瓷材料難以 產(chǎn)生穩(wěn)定電弧的問(wèn)題。產(chǎn)生的電弧不但可將基體金屬、金屬陶瓷焊條熔化，同時(shí)將被連接的 陶瓷熔化形成熔池。通過(guò)調(diào)整材料配方可使陶瓷與金屬陶瓷及基體金屬形成冶金結(jié)合。以 達(dá)到提高焊接接頭強(qiáng)度的目的。從而實(shí)現(xiàn)金屬表面上陶瓷與陶瓷間的氬弧焊接。(2)實(shí)現(xiàn)了陶瓷與陶瓷間的氬弧焊接。與其他陶瓷焊接技術(shù)相比，本發(fā)明所用設(shè)備 便于攜帶，操作簡(jiǎn)單?？朔似渌B接技術(shù)在陶瓷焊接中的弊端。(3)采用隨焊錘擊致密化技術(shù)，焊接質(zhì)量高。
具體實(shí)施例方式某鋼板表面噴涂的二氧化鋯熱障涂層破損需要修復(fù)。步驟如下 步驟一、制備金屬陶瓷焊條
首先根據(jù)被修復(fù)的金屬表面陶瓷涂層材料特點(diǎn)，選擇含8%質(zhì)量百分比三氧化二釔的 二氧化鋯粉末和金屬粉末作為金屬陶瓷焊條材料，金屬相不超過(guò)30%混合均勻后壓制成條 型，1400°C燒結(jié)4h后即可作為手工氬弧焊條使用。步驟二、焊接
1)清理被修復(fù)的金屬表面陶瓷破損處
焊前對(duì)待修復(fù)的金屬表面陶瓷破損處用磨具打磨使其成坡口，便于堆焊焊料的填入和 除去所述陶瓷破損處表面的污垢。2)焊前預(yù)熱
因陶瓷材料焊接性不好，為防止快速加熱引起陶瓷涂層脫落，需要對(duì)清理后的金屬表 面陶瓷破損處進(jìn)行焊前預(yù)熱，預(yù)熱溫度200°C，時(shí)間0.池。3)堆焊
對(duì)預(yù)熱后的金屬表面陶瓷破損處用金屬陶瓷焊條進(jìn)行堆焊，堆焊方式為手工氬弧焊， 產(chǎn)生的電弧將基體金屬、金屬陶瓷和兩個(gè)被連接的陶瓷接頭同時(shí)熔化，形成熔池，使金屬陶 瓷、陶瓷、基體金屬間均形成冶金結(jié)合，在待修復(fù)的金屬表面陶瓷破損處形成金屬陶瓷涂 層，焊接參數(shù)電壓V :58-60V，電流I :80-100A。4)隨焊錘擊致密化
在焊接過(guò)程中對(duì)剛剛凝固、仍處于紅熱狀態(tài)的金屬陶瓷涂層進(jìn)行隨焊錘擊。陶瓷焊接過(guò)程符合熔焊機(jī)理，在熔滴與熔池混合后，凝固形成焊縫的過(guò)程中會(huì)有 一段時(shí)間處于紅熱的半固態(tài)、半液態(tài)狀態(tài)。這時(shí)對(duì)其進(jìn)行錘擊致密化可以減小焊縫中的孔 隙，提高焊縫的密度和質(zhì)量。但要注意在錘擊時(shí)機(jī)上的把握，應(yīng)在處于紅熱狀態(tài)后稍等廣2 秒后再加壓，這樣得到的焊縫材料將會(huì)更加致密。5)焊后處理焊后處理可以根據(jù)需要進(jìn)行。如果嫌金屬陶瓷堆焊層表面粗糙，可磨削加工。由于金 屬陶瓷堆焊涂層硬度高，應(yīng)選金剛石砂輪磨削。
權(quán)利要求
1. 一種修復(fù)金屬表面陶瓷涂層破損的陶瓷與陶瓷間氬弧焊接方法，其特征在于所述 方法包括以下工藝過(guò)程步驟一、制備金屬陶瓷焊條首先根據(jù)待修復(fù)的金屬表面陶瓷涂層材料選擇金屬陶瓷粉末，所述金屬陶瓷粉末即加 入了一定比例金屬顆粒的陶瓷粉末，混合均勻后壓制成條形，在1400°c 士20°C燒結(jié)2 4h后 即可作為手工氬弧焊條使用；步驟二、焊接1)清理待修復(fù)的金屬表面陶瓷破損處對(duì)待修復(fù)的金屬表面陶瓷破損處用磨具打磨使其成坡口，以及除去所述金屬表面陶瓷 破損處的污垢；2)焊前預(yù)熱對(duì)清理后的金屬表面陶瓷破損處進(jìn)行焊前預(yù)熱，預(yù)熱溫度200°C 士 10°C，時(shí)間 0. 2 0. 4h ；3)堆焊對(duì)預(yù)熱后的金屬表面陶瓷破損處用金屬陶瓷焊條進(jìn)行堆焊，堆焊方式為手工氬弧焊， 產(chǎn)生的電弧將基體金屬、金屬陶瓷和兩個(gè)被連接的陶瓷接頭同時(shí)熔化，形成熔池，使金屬陶 瓷、陶瓷、基體金屬間均形成冶金結(jié)合，在待修復(fù)的金屬表面陶瓷破損處形成金屬陶瓷涂 層；4)隨焊錘擊致密化在焊接過(guò)程中對(duì)剛剛凝固、仍處于紅熱狀態(tài)的金屬陶瓷涂層進(jìn)行隨焊錘擊使陶瓷及金 屬陶瓷涂層致密；5)焊后處理對(duì)錘擊后的金屬陶瓷涂層表面進(jìn)行磨削加工。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種修復(fù)金屬表面陶瓷涂層破損的陶瓷與陶瓷間氬弧焊接方法根據(jù)待修復(fù)的金屬表面陶瓷涂層材料選擇金屬陶瓷粉末，將其混合均勻后壓制成條形，在1400℃±20℃燒結(jié)；對(duì)預(yù)熱后的金屬表面陶瓷破損處用金屬陶瓷焊條進(jìn)行堆焊，堆焊方式為手工氬弧焊，產(chǎn)生的電弧將基體金屬、金屬陶瓷和兩個(gè)被連接的陶瓷接頭同時(shí)熔化，形成熔池，使金屬陶瓷、陶瓷、基體金屬間均形成冶金結(jié)合，在待修復(fù)的金屬表面陶瓷破損處形成金屬陶瓷涂層；在焊接過(guò)程中對(duì)剛剛凝固、仍處于紅熱狀態(tài)的金屬陶瓷涂層進(jìn)行隨焊錘擊。本發(fā)明采用的金屬陶瓷焊條中的金屬相可以改善單一陶瓷材料引弧難題，解決了陶瓷材料難以產(chǎn)生穩(wěn)定電弧的問(wèn)題。
文檔編號(hào)B23K9/04GK102079000SQ20111003725
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月14日
發(fā)明者何亦棟, 朱磊, 李先承, 李吉峰, 譚佃龍, 陳威 申請(qǐng)人:江陰東大新材料研究院