表面熱噴涂工藝技術(shù)

第1頁共11頁 1 2 3 4 4 5 5 6 6 7 9 熱噴涂技術(shù)，作為表面工程技術(shù)的關(guān)鍵組成部分，主要利用電弧、等離子噴涂或燃燒火焰等熱源，將金屬或非金屬材料的粉末或絲狀形態(tài)加熱至熔融或半熔融狀態(tài)。隨后，通過焰流本身或壓縮空氣的輔助，將其噴射到經(jīng)過預(yù)處理的基體表面，從而在基體上形成一層具有特殊性能的涂層?；鹧娴臒崮芎蛣?dòng)能可以通過燃燒燃?xì)夂脱鯕獾幕旌衔锂a(chǎn)生，也可以通過電源產(chǎn)生。根據(jù)能源來源不同，常用的熱噴涂工藝有：火焰噴涂、電弧噴涂、等第2頁共11頁第3頁共11頁等離子噴涂原理示意圖中科言諾新材料供.壓縮空氣噴涂電極壓縮空氣噴涂電極(+、一)送絲輪噴涂絲空氣帽知乎圍言諾新村料供第4頁共11頁(5)涂層致密，結(jié)合強(qiáng)度高一般高速火焰噴涂涂層的孔隙率<2%,結(jié)合強(qiáng)AirAir器@晶思sirste火焰粉末噴涂是一種將金屬或非金屬粉末原料送入燃?xì)庋鯕鈿夥罩?，通過層。其系統(tǒng)通常由送粉器和噴槍組成，粉末通過載氣送至噴槍，混合氣體將熔整，以及用于間隙控制裝置的可磨耗涂層。這種噴硼系粉末和硅系粉末等；陶瓷粉末主要包括碳化硅、氧化鋁、氮化硼等。適用轟擊空氣和電極材料產(chǎn)生火花放電，形成高溫區(qū)域的技術(shù)。需要將兩根金屬絲作為自耗性電極，并以匹配的可控速度送入電弧噴屬絲的尖端，再通過壓縮空氣將熔融金屬顆粒霧化涂層。電弧內(nèi)的溫度可達(dá)到5000℃,粒子速度在100-300m/s范圍內(nèi)。這種噴涂只需電力和壓縮空氣來熔化金屬合金和純金屬絲，且噴涂和涂覆速度極快，與火焰噴涂涂層相比，電弧噴涂涂層孔隙率更低。適用于涂層焊管焊縫、活塞環(huán)、電容器、壓敏電阻、鍋爐壁和大型基礎(chǔ)設(shè)施。電弧噴涂材料一般為絲材，分為實(shí)芯絲材和粉芯絲材。實(shí)芯絲材主要包含有色金屬絲材(如：鋁、鋅、銅和鎳等金屬及其合金)和黑色金屬絲材(碳素鋼絲和不銹鋼絲)兩種。碳素鋼絲是一種耐磨材料，作為噴涂材料，主要用于修復(fù)磨損件和機(jī)械零部件。如低碳鋼絲，硬度為(140~200)HB,價(jià)格低，易于削切加工，適用于滑動(dòng)磨損部件及軸承面、超差件修復(fù)、鑄件孔隙填補(bǔ)等。不銹鋼種類繁多，需充分了解其性能后選擇合適的材料。例如18-8型奧氏體不銹鋼絲：GB4240—881Cr18Ni9Ti,涂層組織主要為奧氏體，在腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)中化學(xué)穩(wěn)定性好，但耐磨性一般。噴涂層收縮性大，易開裂，作耐蝕涂層需進(jìn)行封孔處理，主要用于噴涂耐蝕涂層。粉芯絲材則是由金屬外皮包裹著一定粒度的不同類型的金屬、合金粉末、復(fù)合陶瓷粉末材料等構(gòu)成，粉芯絲材拓寬了電弧噴涂材料的應(yīng)用范圍，克服了諸多材料不宜做成絲材的缺點(diǎn)，還使一些不能導(dǎo)電的顆粒材料在電弧噴涂上得以應(yīng)用，并可制造特殊的合金涂層和金屬陶瓷復(fù)合材料涂層，是一種非常有發(fā)展前景的電弧噴涂材料，在國內(nèi)外已得到廣泛應(yīng)用。超音速火焰(HVOF)噴涂使用氧氣和燃料形成可燃混合物，液體燃料HVOF(HVOF-LF)通常使用液體煤油作為燃料，氣體燃料HVOF(HVOF-GF)使第8頁共11頁送絲輪噴涂絲空氣帽涂層工件圖4超音速火焰噴涂原理蝕性均優(yōu)于裸露的鎳基高溫合金。根據(jù)相關(guān)研究表明：Cr?O?、NiO、NiCr?O?和CoO的形成可能有助于涂層耐高溫腐蝕性能的發(fā)展。在循環(huán)氧化中NiCrBSi涂層也被發(fā)現(xiàn)對(duì)于降低900℃Na?SO?-60%V?O?熔鹽環(huán)境中的腐蝕速率非常有效。大氣等離子噴涂原理是通過等離子噴槍(又稱等離子弧發(fā)生器)產(chǎn)生等離子焰流，在帶正電的極(陽極)和帶負(fù)電的極(陰極)之間產(chǎn)生強(qiáng)電弧，將工藝氣體流體電離成等離子體狀態(tài)，然后將粉末材料注入等離子體射流中，粉末顆粒被迅速加熱至熔融或半熔融狀態(tài)，隨著離子流高速撞擊噴射至工件表面上。大氣等離子噴涂工藝主要用于防護(hù)磨損和腐蝕、隔熱、維修等功能。大氣等離子噴涂技術(shù)是應(yīng)用最廣泛的熱噴涂技術(shù)，幾乎沒有材料限制，等離子體的高溫足以瞬間熔化目前已知的任何材料。因此等離子噴涂技術(shù)可以形成涂層的種類及應(yīng)用相當(dāng)廣泛，尤其是噴涂高熔點(diǎn)、陶瓷材料，等離子噴涂具有很大的優(yōu)勢，由于使用惰性氣體作為工作氣體，所以噴涂材料不易氧化。因此，大氣等離子噴涂通常用于熱防護(hù)、耐磨、耐腐蝕、尺寸控制及部件修整等眾多情況。等離子噴涂中涂層的硬度與基體材