由于粉煤灰的進入，火力發電廠粉煤灰輸送系統中的螺旋輸送機聯接軸與軸瓦相配的工作表面常常產生嚴重的磨料磨損，致使聯接軸使用周期短、更換頻繁，給生產帶來巨大的經濟損失．如何提高聯接軸的耐磨性，延長其使用壽命足實際生產中極需解決的問題．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）技術具有工藝方法靈活、材料選擇范圍廣、強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聯接軸的耐磨性．
1、噴焊材料與工藝的選擇
    在實施噴焊強化聯接軸零件前，首先通過噴焊層耐磨性試驗及組織結構分析，來優化噴焊材料及工藝．
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、焊層質量及它們的經濟性出發選擇了FNiloA，FNlWC35，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
    噴焊后的試樣進行銷盤式低應力擦傷式磨損試驗，焊層化學成分見表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，轉速500 r/min，運轉時間1h，磨損試驗結果見表3．
    用HR-150A型洛氏硬度試驗機測定噴焊層的硬度，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焊層組織結構及成份分析
    在耐磨性試驗后，對其試樣的焊層組織結構及成份進行了分析，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構，噴焊層是采用HCL，HN03和甘油溶液進行腐蝕．表2是焊層典型組織區域的成份分析結果，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試驗結果分析
    上述結果表明：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，FNlWC35氧乙炔噴焊具有最優良的耐磨性能，同時FN115A也表現出了相當好的耐磨特性，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．試驗結果也表明：焊層的耐磨性與其硬度有直接的關系，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焊層組織結構分析表明，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：形狀和摩擦系數低的特性使它具有優良的耐磨粒磨損性能．在FhllWC35焊層中，其組織結構置：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良的耐磨粒磨損性能．在WF372焊層中其組織結構主要是由(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，當采用氧乙炔噴焊時其組織表現出不均勻性，具有分層結構；當采用等離子噴焊時，其組織均勻，也有大塊(CrFe)7C3析出，但數量較WF372焊層中少．焊層組織結構分析也表明，即使是同一種噴焊材料，氧Z．炔噴焊層組織細小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，因而減少了硬質相的數量，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小的組織和較好的耐磨性．
1.4聯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率高等優點，但氧乙炔噴焊層沖淡率低、組織結構細小、耐磨性好，并且該工藝設備簡單、操作靈活，因而在實際聯接軸的噴焊強化中選擇了FNi15A噴焊材料和氧乙炔焰噴焊工藝，
2、聯接軸的噴焊工藝
    CX600型聯接軸的簡圖及焊層設計如圖3所示，焊層的設計寬度為80Inni.厚度為1.5mm.在對聯接軸噴焊強化前，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或石棉精中保溫，然后按圖紙要求對焊層進行磨削加]，
3、實際使用情況
    采用噴焊強化后的GX600型聯接軸于1 995年5月安裝到粉煤灰螺旋輸送機上試運行，半年后驗查發現，噴焊層僅有少量磨損，因此這些聯接軸繼續運行直到1998年10月份才更換，原未采用噴焊強化的GX600型聯接軸運行3～6個月由于嚴重磨損就需更換．由此可見，采用噴焊強化工藝大大提高，粉煤灰螺旋輸送機的酣磨性和使用壽命，且前熱噴焊強化工藝已應用到(X600，GX500，GX400，GX300型的聯接軸的制造中，產生了很好的經濟效益，
4、結論
    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良的抗低應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化粉煤灰螺旋旋輸送機聯接軸，能提高其耐磨性8倍以上，極大地延長了零件的更換周期，經濟效益顯著。