预热温度对38CrMoAl螺杆材料性能的影响

38CrMoAl是塑料机械螺杆的主流材料，该材料具有较高的表面硬度和疲劳强度，还兼具优异耐磨性、良好耐热性及耐腐蚀性等优点。但38CrMoAl 钢材熔覆性极差‌，其高碳当量及铝元素的特性，极易产生‌冷裂纹‌和‌热影响区脆化，因此在熔覆前需要经过预热处理。目前的机械熔覆，普遍使用中频或高频加热，在螺棱及母体通红变色后实施焊接，但这会造成预热不均匀，温度控制不精确，从而熔覆效果不佳。螺杆因存在长径比大、刚性弱、螺纹根部应力集中明显等特性，故高预热温度会一定程度影响螺杆尺寸、精度和力学性能等。

针对传统螺杆熔覆，高预热温度存在的变形、氧化、表面硬度不高等缺陷，湖南博厚新材料有限公司推出了Ni60-JG 镍基合金粉末，预热温度低至200～300℃，高度适配38CrMoAl母材特性，也存在工艺优势。

1、200～300℃低温预热可使细长螺杆热变形极小，保障螺纹与外圆尺寸精度。该温度区间属于钢材安全弹性温升区间，未达到金相相变温度，不会改变38CrMoAl基材原有力学性能与组织结构。低温升温温和、整体温度均匀，螺杆就不会产生明显温度梯度，发生微量弹性形变，冷却后尺寸完全回弹复原。修复后螺杆外圆圆度、同轴度、螺纹齿形及螺距精度基本无损失，无需复杂校直和精加工即可达到精密设备装配标准，完美解决细长螺杆修复易变形、精度难把控的难题。

2、200～300℃低温预热可平稳释放基体残余应力，杜绝基体开裂与涂层起皮剥落。38CrMoAl螺杆在锻造、机加工、服役过程中会持续累积残余应力，螺纹根部始终处于高应力集中状态。200～300℃为高效低温去应力区间，可使基体内部晶格应力缓慢释放、均匀分布，提前消解母材残留内应力。同时低温预热大幅弱化后续工艺的热冲击效应，避免新旧应力叠加产生微裂纹，从根源上杜绝螺纹根部开裂缺陷。稳定均衡的基体应力状态，可让Ni60-JG粉末与基材结合状态更加稳定，规避涂层起皮、脱层、剥落等工艺缺陷。

3、200～300℃低温预热基材氧化程度轻，有效提升使用粉末后的涂层致密性与结合强度。低温环境下38CrMoAl基体氧化反应极其微弱，生成一层极薄、致密、无害的氧化膜，无传统工艺厚重疏松氧化皮堆积。同时该温度可充分烘干螺杆表面及螺纹缝隙残留的水汽、油污与杂质，获得洁净的结合基面。优良的基体表面状态，使Ni60-JG粉末铺展均匀、成型稳定，涂层内部气孔、夹杂缺陷大幅减少，致密性提升，与基材稳定结合，让螺杆耐磨、耐腐蚀、抗冲击性能升级。

综上，200～300℃是适配38CrMoAl螺杆、匹配Ni60-JG粉末的较优预热区间。通过低温控温，可实现螺杆变形可控、应力稳定、界面洁净、涂层致密，在保护母材精度与结构强度的同时，发挥Ni60-JG粉末的强化性能，是塑机螺杆高质量修复强化的工艺保障。