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超音速電弧噴涂主要的工藝方法和適用范圍

超音速電弧噴涂工藝方法中應用較廣泛的有火焰噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂、爆炸噴涂和超音速噴涂技術,它們的工藝特性和適用范圍現分述如下:

  火焰噴涂是通過火焰噴槍實現的,主要是利用氧-乙炔燃燒產生高溫火焰,將噴涂材料熔融,再利用周圍壓縮空氣使熔融材料或微粒噴射黏附于基材表面。該方法比較簡單,設備也不復雜,因此在工業上被廣泛應用;鹧鎳娡堪ň材火焰噴涂和粉末火焰噴涂。

  電弧噴涂是由兩根作為噴涂材料而不斷被消耗的載流金屬絲短路,產生連續電弧而使金屬絲端部熔融,用高速冷空氣射流使熔化的金屬絲端部霧化濺射到基材表面。電弧噴涂所用的兩根線狀材料涂層材料由送絲輪自動導入,當在兩線狀材料之間通過大電流時將產生電弧,線狀材料在電弧的高溫作用下迅速熔化,并由壓縮空氣作用成小液滴被噴射到基體表面形成涂層。

  等離子噴涂是超音速電弧噴涂技術中最為重要的一種。利用直流電弧放電,把高溫加熱的氬氣、氮氣、氦氣等氣體部分電離成離子束,在電弧放電部位四周強制流過低溫氣體,產生熱收縮效應,使電弧放電部位斷面縮小,導致能量密度和電流密度升高,最高溫度可達20000℃。等離子噴涂適用于粉狀涂層材料,等離子噴槍將電能轉化為熱能產生高溫高速的等離子焰流,其等離子焰流溫度可高達50000℃,能熔化所有的噴涂材料。由于等離子噴涂溫度高,氣氛可控制,可以用來噴涂各類高熔點的金屬、氧化物和其他各種材料。最近10年開發的真空等離子噴涂設備,不僅使涂層的品種擴大,質量提高,而且可以進行新材料的合成和材料表面的改性。

  爆炸噴涂是利用可燃性氣體與氧氣混合物(氧氣和乙炔氣點火燃燒造成氣體膨脹而產生爆炸)點火爆炸提供的能量,釋放出熱能和沖擊波,熱能使噴涂粉末熔化,沖擊波則使熔融粉末以每秒700~800米的速度噴射到工件表面上形成涂層。爆炸噴涂的最大特點是粒子飛行速度高,動能大,可噴涂金屬、金屬陶瓷及陶瓷材料,但是由于該設備價格高,噪音大,屬氧化性氣氛等原因,國內外應用還不廣泛。

  超音速火焰噴涂,以氧-丙烷或氧-丙烯為燃料,噴射速度為音速的兩倍,熔融粉末顆粒的速度可高達每秒400米,約分別為火焰噴涂的4倍和等離子噴涂的2倍。故涂層更為致密,結合強度大,特別適合于噴涂碳化物涂層。超音速火焰噴涂方法因具有很高的粒子撞擊速度,使得涂層結合強度、硬度、致密性、耐磨性都得到了改善。另外,此種方法有沉降效率高,涂層性能穩定等特點,預計是開拓涂層市場的有效技術途徑。

淄博弘科電力設備有限公司(http://www.nagrikchetna.com),業務涵蓋絲材研發、超音速電弧噴涂、防磨噴涂、煤灰復燃技術及堆焊修復,打造了包括科研、設計、施工、設備安裝等在內的全面完整的產業鏈,確立了行業領先地位。


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