【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 常見(jiàn)的熱噴涂方法 中國(guó)石油大學(xué)（華東） 等離子弧噴涂涂層的特性 1） 組織結(jié)構(gòu)為細(xì)晶的層狀結(jié)構(gòu)，含一些球狀組織，存在細(xì)小彌散物； 2）等離子弧溫度高，能量集中，焰流速度高； 3）噴涂層組織細(xì)密，氧化物夾渣和氣孔率都低，氣孔率可控制到 25%； 4）涂層與基體的結(jié)合及粒子之間的結(jié)合除以機(jī)械結(jié)合為主外，可以產(chǎn)生微區(qū)冶金結(jié)合和物理結(jié)合；結(jié)合強(qiáng)度可達(dá) 3570MPa。 常見(jiàn)的熱噴涂方法 中國(guó)石油大學(xué)（華東） 等離子弧噴涂設(shè)備的組成 主電源 直流電源 冷卻水源 水冷器 預(yù)熱器 壓力計(jì) 流量計(jì) 載粉氣 送粉器 等離子槍 控制臺(tái) 工作氣Ar HNHe 22常見(jiàn)的熱噴涂方法 中國(guó)石油大學(xué)（華東） 等離子弧噴涂設(shè)備的組成 1）噴槍?zhuān)?噴槍實(shí)際上是一個(gè)非轉(zhuǎn)移型等離子弧發(fā)生器，是最關(guān)鍵的部件，它集整個(gè)系統(tǒng)的電氣、粉、水于一體，主要由陰極、噴咀（陽(yáng)極）、進(jìn)氣道與氣室、送粉道、水冷密封與絕緣以及槍體所組成。 2）送粉器： 送粉器是用來(lái)貯存噴涂粉末和按工藝要求向噴槍輸送粉末的一種裝置，主要有自重式送粉器、刮板式送粉器、霧化式送粉器、電磁振動(dòng)式送粉器、鼓輪式送粉器等。 3）整流電源： 等離子噴涂采用的整流電源有飽和電抗器式或硅整流電源、可控硅型電源、直流發(fā)動(dòng)機(jī)電源。 4）供氣系統(tǒng)。 5）水冷系統(tǒng)及控制系統(tǒng)。 常見(jiàn)的熱噴涂方法 中國(guó)石油大學(xué)（華東） 等離子弧噴涂的特點(diǎn)及應(yīng)用 （ 1）噴涂材料范圍廣：制備難熔金屬、陶瓷、金屬陶瓷復(fù)合材料涂層及其它特殊功能涂層； （ 2）涂層結(jié)合強(qiáng)度高，氣孔率低； （ 3）惰性氣體等離子射流有保護(hù)氣氛，加氫的射流有還原氣氛，避免或減少了噴涂粒子的氧化； （ 4）設(shè)備昂貴，一次性投資大。 主要用于制備質(zhì)量要求高的耐蝕、耐磨、隔熱、絕緣、抗高溫和特殊功能涂層。 特點(diǎn) 應(yīng)用 常見(jiàn)的熱噴涂方法 中國(guó)石油大學(xué)（華東） 電弧噴涂 基本原理 : 電弧噴涂是將兩根被噴涂的金屬絲作為自耗性電極，利用其端面產(chǎn)生的電弧作熱源來(lái)熔化金屬絲材，用壓縮空氣進(jìn)行霧化的熱噴涂方法，噴涂原理如圖所示。 1直流電源； 2金屬絲； 3送絲滾輪； 4導(dǎo)電塊； 5導(dǎo)電嘴； 6空氣噴嘴； 7電?。? 8噴涂射流； 9涂層； 10基體 常見(jiàn)的熱噴涂方法 中國(guó)石油大學(xué)（華東） 電弧噴涂涂層的特性 1) 涂層為典型的層狀組織結(jié)構(gòu)，但組織結(jié)構(gòu)較粗大，并且大小不均； 2) 結(jié)合強(qiáng)度較高：由于熔粒溫度高，粒子變形量大，而提高了涂層的結(jié)合強(qiáng)度； 3) 元素含量減少：涂層中 C及合金元素的燒損量大，因而涂層硬度降低； 常見(jiàn)的熱噴涂方法 中國(guó)石油大學(xué)（華東） 電弧噴涂設(shè)備的組成 1）整流電源： 電弧外特性應(yīng)是平特性或略帶上升的外特性，動(dòng)特性應(yīng)有足夠大的電流上升速率；為適應(yīng)不同材料噴涂的需要，電源上要求有輸出電壓調(diào)節(jié)裝置。 2）控制裝置； 3）噴槍?zhuān)? a. 在噴槍中由導(dǎo)電咀、空氣噴咀、絕緣塊和弧光罩等組成的霧化頭是噴槍的關(guān)鍵部分； b. 按驅(qū)動(dòng)金屬絲的動(dòng)力源分為：電動(dòng)式、空氣馬達(dá)式及氣動(dòng)蝸輪式 。 按推動(dòng)金屬絲的方式不同分為：推式、拉式及推拉式 4）金屬絲盤(pán)架或送絲裝置； 5）壓縮空氣供給系統(tǒng)等組成。 常見(jiàn)的熱噴涂方法 中國(guó)石油大學(xué)（華東） 電弧噴涂的特點(diǎn) 1) 熱效率高： 熱能利用率高達(dá) 6070%；火焰噴涂熱能利用率為 515%；等離子噴涂為 12%左右； 2) 生產(chǎn)率高： 一般為火焰噴涂的 3倍以上，如電流為 300A時(shí)，鋼材噴涂速率 15kg/h； 3) 噴涂成本低： 電弧噴涂的施工成本比火焰噴涂要降低30%以上； 4) 結(jié)合強(qiáng)度高： 粒子溫度高、動(dòng)能大 → 結(jié)合強(qiáng)度一般要比火焰噴涂高 50%以上； 5) 可以方便地制備假合金涂層： 銅 鋼假合金涂層就具有良好的耐磨、減磨和導(dǎo)熱性能。 常見(jiàn)的熱噴涂方法 中國(guó)石油大學(xué)（華東） 電弧噴涂的應(yīng)用 1) 鋼鐵構(gòu)件上制備 Zn、 Al長(zhǎng)效防護(hù)涂層； 2) 鋼鐵噴鋁，通過(guò)產(chǎn)生滲鋁層，制備抗高溫氧化涂層，工作溫度可達(dá) 870℃ ； 3) 在鋼鐵件上噴涂不銹鋼或其它耐磨金屬，用于耐磨蝕防護(hù)； 4) 噴涂碳鋼、鉻鋼、青銅、巴氏合金等材料，用于修復(fù)零件已磨損或尺寸超差的部位； 5) 在電容器上噴涂導(dǎo)電涂層，在塑料制品上噴涂屏蔽涂層等。 常見(jiàn)的熱噴涂方法 中國(guó)石油大學(xué)（華東） 爆炸噴涂 基本原理 : 將一定比例和流量的乙炔和氧氣引入內(nèi)徑為 25mm的水冷槍筒內(nèi)，與同時(shí)引入的噴涂粉末混合，通過(guò)火花塞瞬間引爆，槍筒內(nèi)的溫度突然上升到 3300℃ 以上 ,氣體燃燒的速度超過(guò)音速的十倍，形成沖擊波 , 爆炸的熱能將噴涂粉末加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，并使熔粒加速到 2倍音速?lài)姵?，撞擊到基體表面形成涂層，此后將氮?dú)庖霕屚矁?nèi)置換，直到下一個(gè)爆炸過(guò)程開(kāi)始，噴涂頻率可達(dá)每秒 4~8次。 128734 561氮?dú)猓? 2粉末； 3火花塞； 4噴涂射流； 5涂層； 6基體； 7氧氣； 8乙炔 常見(jiàn)的熱噴涂方法 中國(guó)石油大學(xué)（華東） 爆炸噴涂的特點(diǎn)及應(yīng)用 （ 1）涂層結(jié)合強(qiáng)度高：它與基材的結(jié)合力比等離子噴涂高，尤其是 WCCo涂層比等離子噴涂高 2倍以上； （ 2）涂層硬度高：噴涂 WCCo涂層的斷面硬度比等離子噴涂高 50%以上； （ 3）氣孔率低：噴涂 WCCo涂層氣孔率一般只有 %； （ 4）目前爆炸噴涂主要用于制備優(yōu)質(zhì)耐磨涂層。 常見(jiàn)的熱噴涂方法 中國(guó)石油大學(xué)（華東） 超音速火焰噴涂 基本原理 : JetKote超音速粉末火焰槍原理如圖所示。燃料氣體（氫氣、丙烷、丙烯或 MAPP）和助燃劑（ O2)以一定的比例導(dǎo)入燃燒室內(nèi)混合，爆炸式燃燒，高溫燃?xì)饨?jīng)燃燒室上部燃燒頭內(nèi)的四根傾斜噴管進(jìn)入銅噴咀，粉末由送粉氣（ Ar或 N2）定量沿燃燒頭內(nèi)碳化鎢中心套管送入高溫燃?xì)庵校筛邷馗咚偃細(xì)鈳С鰢娋?，高速?lài)娚涞焦ぜ闲纬赏繉?，整個(gè)噴槍由循環(huán)水冷卻。 目前超音速?lài)娡堪l(fā)展很快，新發(fā)展的噴槍不僅在結(jié)構(gòu)上不同于 JetKote，而且可以使用液體燃料（如：煤油 , JP5000、 JP8000）和