3.1.1 过渡层粉末

　　均采用放热型的镍铝包覆粉，以便能保证涂层与工作基体有较高的结合强度。应用较多的镍包铝包覆粉，工艺性能好，涂层致密，与工件的结合强度高，容易掌握，涂层过程中烟雾少，粒度150~250目/in。

3.1.2 工作层粉末

　　满足柱塞表面工作要求，选用铁基粉3 1 4 ，含有碳化钨，抗磨性好，能与过渡层牢固结合，粒度150~320 目/in。

3.2 喷涂工艺

3.2.1 柱塞的表面处理

　　为确保涂层与柱塞牢固结合，喷涂前要对待喷表面进行处理，使其清洁并有一定的粗糙度，同时为了保证涂层有足够的厚度，柱塞表面还要加工掉一层，以提供涂层的镶嵌空间。一般可用有机溶剂、碱水或者蒸汽来清除油污，如有油渍渗入工件表面，则可用火焰喷烧，直至无黑烟为止。用车削的方法来去除损伤或疲劳的表层，并获得能容纳一定厚度涂层的深度，车削后的柱塞表面粗糙度要求保持在Ra25 ~12.5μm。确定车削深度时，过渡层的厚度一般为0.2~0.4mm，工作层的厚度要视工作面的要求而定，一般厚度应大于0.3~0.4mm，因此涂层总厚度不少于0.5 ~0.8mm，留有一定的加工余量，应当在1mm 左右。较深的拉伤、点蚀部位，用砂轮打磨处理。

3.2.2 预热

　　为了去除柱塞表面的水分，降低涂层的应力积累并改善微扩散条件，在喷涂前，用喷涂炬对柱塞进行预热，预热温度不宜过高，一般为100 ℃即可。

3.2.3 喷涂过渡层

　　经过表面处理和预热的柱塞，首先涂上一层镍包铝包覆粉作为过渡层，该层主要起结合作用，粉末也较贵，不必喷得过厚，一般在0.1~0.15mm 即可，为了减少烟雾的污染，喷焊（涂）两用炬宜采用较强的火焰、较大的送粉气流以及较小的出粉量，并且采用快速薄层喷涂，使喷炬往复移动，缩短停留时间。喷涂过渡层时，应采用中性焰，喷炬与柱塞表面的距离为180mm 左右，操作时还要根据火焰能率的大小和粉末在火焰中的加热状态而变化。经验表明，火焰总长度的4/5进入柱塞表面较为适宜。此时粉末温度较高，运动速度也快，因而沉淀********。

3.2.4 喷涂工作层

　　完成过渡层的喷涂后， 就可喷涂工作层，由于工作层粉末不是放热型，为使粉末不致严重氧化，一般采用中性火焰，因为碳化焰中乙炔过剩，分解为C 和H ，渗入合金，对铁基合金性能影响较大。喷涂炬与工件表面的距离约为180~200 mm，氧射流不能太大，一般不宜超过每小时0.3 m3， 否则出粉过快，粉粒加热温度不够，夹有很多“生粉”，使沉积效果变差。

　　同喷焊工艺一样， 喷涂工艺过程中预热、喷涂过渡层、喷涂工作层也可在车床上完成。对于局部磨损严重的拉伤、点蚀部位，用手工喷涂填平。为了保证涂层与柱塞表面牢固结合，喷涂结束后最好使柱塞缓慢冷却。

3.2.5 精加工

　　经喷涂后的柱塞，表面硬度在HRC35~40，可车削、磨削加工至规定尺寸， 表面粗糙度
Ra3.2~1.6 μm。

3.2.6 喷涂层缺陷分析

对氧-乙炔焰合金粉末喷涂工艺，存在如下质量缺陷：

（1）剥落和裂纹

　　主要原因是：柱塞表面不洁，存在氧化物、油污、锈斑；柱塞预热温度不够，造成涂层内应力过大；过渡层过薄，且与机体结合不好，或涂层厚度不均， 内应力过大等。

（2）分层和疏松

　　主要原因是：喷距过大或喷射角偏离90°，或热能不集中；乙炔过潮，或送粉量过大，涂层中产生“夹生”。

4 结论

氧-乙炔焰合金粉末喷涂和喷焊在柱塞表面修复应用中，使用效果良好。柱塞的使用寿命由原来的1~2 a，延长到3~4 a。总结2 种处理技术，用于YLL- 2 型四柱轮胎硫化机柱塞表面
修复，各具优缺点：

（1）结合机理：火焰粉末喷焊，通过过渡层各种组织的晶粒彼此作用而相互结合（晶间
结合）。火焰粉末喷涂属于机械结合。

（2）堆敷层特点：喷焊层平整、无气孔；喷涂层平整、有气孔。喷焊重熔时，柱塞受热较
多， 易产生局部变形。

（3）喷涂工艺相对简单，是“冷喷”，操作简便，容易出现较多质量缺陷，但生产效率较
高；喷焊工艺过程相对较复杂，属于“热喷”，堆敷层与母材结合好， 修复质量更好。

参考文献：

[1] 气焊工。 机械工业出版社。