熱噴涂技術在汽車上的應用-wenkub
2022-11-14 11:09:52 本頁面
【正文】 性能的涂層，用在汽車上可以 提高汽車的性能，減少汽車零部件的磨損并延長使用壽命，因此廣泛應用于汽車制造及維修業(yè)中。隨著超音速火焰噴涂技術的開發(fā)，其噴射速度高達音速的兩倍，熔融粒子的速度高達 400m／ s，約為普通火焰噴涂的 4 倍和等離子的 2 倍。 圖 l 所示為電弧噴涂的原理示意圖。 傳統(tǒng)的電弧噴涂技 術，由于噴涂粒子速度低涂層受到嚴重氧化，使涂層質量和應用受到一定的限制。噴涂時，先將一定壓力、比例的氧氣和乙炔由進氣口通入水冷噴槍內腔，然后由供粉口送入粉末，接著火花塞點火，氧氣和乙炔的混合氣體燃燒并爆炸，產(chǎn)生高溫高速氣流，將粉末加熱，并以高速 (超過音速約 3 倍 )撞擊到基材表面，形成涂層，然后通入氮氣清理槍管，為下一次噴涂做準備。涂層均勻、厚度易控制。利用電流電弧放電，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的低溫氣體，產(chǎn)生收縮效應，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 200O0℃。 熱 噴涂技術在汽車工業(yè)中的應用 在汽車制造業(yè)上的應用 在汽車發(fā)動機上，活塞環(huán)要承受氣缸中高溫、高壓燃氣的作用，在高速及潤滑困難的條件下因磨損壽命很短，所以對活塞環(huán)材料除了具有高的強度及沖擊韌性外，還要耐熱、耐磨。在車身成型過程中，在車頂與車前面板焊縫處會產(chǎn)生一凹陷區(qū)，以前彌補這一缺陷的方法是將多余的焊料打磨掉，因而降低了焊縫的強度。載重汽車發(fā)動機負荷大，工作時主軸瓦與主軸承座孔內表面沿圓周方向相對運動，導致軸承瓦背和座孔磨損，其圓度、圓柱度誤差超差，嚴重時，還會發(fā)生“抱軸”故障，使缸體報廢。 汽車上常用涂層簡介 Zn(R)涂層 隨著全球環(huán)保法規(guī)越來越嚴格的要求、汽車制造技術的提高及汽車使用壽命的延長，現(xiàn)代汽車制造企業(yè)對汽車零部件防護性鍍涂層的耐腐蝕性能提出了越來越嚴格要求的同時又對鍍層提出了 耐熱性能、摩擦系數(shù)的要求，以適應現(xiàn)代汽車發(fā)動機的工況環(huán)境及滿足現(xiàn)代汽車裝配技術發(fā)展的需要，具體要求和指標見表1。一批耐蝕性能更好，而且具有耐熱、低氫脆性、良好加工性能的鋅合金鍍層如鍍 Zn— Ni、 Zn— Fe、 Zn— Ti、Zn— Co、 Zn— Sn 等合金鍍層在現(xiàn)代汽車上獲得應用。 Zn15％ A1 合會涂層兼具純 Zn、純 Al涂層優(yōu)異性能、又相互補充了各自技術的缺陷，因此，綜合了 Zn、 A1 涂層各自的性能優(yōu) 點。因此，近年來獲得了廣泛的應用。對于 ZnAlMgRe 涂層來說， RE 元素的主要作用是細化霧化熔滴的尺寸，改善噴涂霧化效果。而且涂層的可加工性好，涂層損壞后可再進行噴涂。 2)抗高溫黏著磨損涂層。在低應力滑動磨損和磨蝕工況下，幾乎所有原有鍍鉻的制品都可以用熱噴陶瓷涂層代替。活塞環(huán)與汽缸這對摩擦副的耐磨性能至關重要，它直接影響到內燃機的使用壽命、可靠性和效率。而采用等離子噴涂納米結構金屬陶瓷涂層工藝，在活塞環(huán)的表面涂上一定厚度的納米結構的金屬陶瓷涂層可以提高活塞環(huán)的耐磨、耐熱性。軸瓦失效的直接原因是潤滑不足或油膜間隙被破壞。 為了提高軸瓦的耐磨性、耐熱性，采用在軸瓦內測表面噴涂一層耐摩擦、耐高溫的納米結構金屬陶瓷涂層，可以使耐磨性提高數(shù)倍甚至數(shù) 1O 倍。當汽車行駛時，離合器的主動部件和從動盤相互壓緊而一起旋轉 ， 但在起步、換檔過程中，主、從動件之間相對摩擦，從動盤摩擦片發(fā)熱并發(fā)生磨損。另一方面，金屬陶瓷摩擦材料對鑄鐵的摩擦系數(shù)要比樹脂石棉片對鑄鐵的摩擦系數(shù)高一些，因此用金屬陶瓷摩擦片的離合器在同一夾緊載荷下，能比采用樹脂片的離合器提供更大的摩擦力矩，亦即在保證相同的扭矩容量下所用的夾緊載荷可減 小 12． 5％，從而使離合器接合更柔和， 在相同夾緊力下扭矩可提高 28％以上。 目前制備 WC— Co 涂 層的熱噴涂方法主要有等離子噴涂 (APS)、爆炸噴涂 (D — Gun)、冷噴涂 (ColdSpray)及超音速火焰噴涂 (HVOF)四種方法。對于 WCCo 涂層，冷噴涂可以有效避免其它噴 涂方法帶來的
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