熱噴涂技術在汽車上的應用-展示頁
2024-11-15 11:09本頁面
【正文】 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。最近 10 年開發(fā)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改 性。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℃。爆炸噴涂 可用微機控制，易于實現(xiàn)自動化。涂層均勻、厚度易控制。爆炸噴涂涂層與基體結合強度可達 100MPa以上、涂層致密、孔隙率小于 1％。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。資料表明，高速電弧噴涂在距噴槍噴嘴端面軸向距離 80mm范圍內，氣流速度可達到 600m／ s，金屬熔滴的霧化效果顯著提高，涂層粒徑僅為傳統(tǒng)電弧噴涂粒徑的 1／ 3～1／ 8，涂層結合強度是電弧噴涂的 1． 5 倍～ 2． 2 倍，涂層孔隙率不大于 2%。 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。 電弧噴涂技術具有以下優(yōu)點： (1)生產率相對較高：電弧 噴涂的生產率與電流成正比，一般相當于火焰噴涂的 4 倍； (2)涂層結合強度高； (3)涂層質量易于保證； (4)能源利用率高，能耗低； (5)可以方便地獲得“偽合金”涂層：當使用兩種不同材料的噴涂絲材時，獲得的是兩種材料的粒子緊密結合的“偽合金”涂層，涂層中還存在少量的合金與金屬間化合物；由于兼有兩者的性能，因此“偽合金”涂層的性能較好； (6)設備造價低，使用維護方便：電弧噴涂的設備簡單，體積小，重量輕，設備移動方便。 圖 l 所示為電弧噴涂的原理示意圖。 電弧噴涂是利用兩根連續(xù)送進的金屬絲之間產生的電弧作熱源來熔化金屬，用壓縮空氣把熔化的金屬霧化，并對霧化的金屬細滴加速使之噴向工件形成涂層的技術。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。由于燃燒氣體的溫度的限制，噴涂材料的熔點一般低于2500℃。熱噴涂可提供各種性能的涂層，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。選擇不同性能的涂層材料和不同的工藝方法，可制備減磨耐磨、耐腐蝕、抗高溫氧化、熱障功能、催化功能、電磁屏蔽吸收、導電絕緣、遠紅外輻射等功能涂層。 熱噴涂 涂層 技術在汽車上的應用 熱噴涂技術是表面工程領域內表面改性最有效的技術之一。它是利用熱源將噴涂材料加熱至熔化或半熔化狀態(tài)，并以一定的速度噴射沉積到經過預處理的基體表面形成涂層的方法。涂層材料幾乎涉及到所有固態(tài)工程材料，包括金屬、金屬合金、陶瓷及它們的復合材料和其他非金屬無機材料，廣泛應用于汽車、生物、化工等領域。 1. 熱 噴涂方法及特點 火焰噴涂是采用可燃性氣體的燃燒作為熱源，將金屬絲材或粉末熔融、霧化，吹噴于基體表面的方法。 因此在工業(yè)中被廣泛應用。故涂層更為致密，結合強度大，另外這種方法有沉積率高，涂層性能穩(wěn)定，特別適合于噴涂碳化 物涂層，非常適宜在專用汽車中的應用。電弧噴涂技術與其他熱噴涂方法相比，其特點是：結合強度高；生產效率高，成本低；安全性好，噴涂質量穩(wěn)定，能源利用率高。此項技術可賦予工件表面優(yōu)異的耐磨、防腐、防滑、耐高溫等性能，在機械制造、電力電子和修復領域中得到廣泛的應用。不需要瓶裝氣體、燃料，沒有水冷系統(tǒng)，且工作環(huán)境要求低，可以長時間在惡劣環(huán)境下工作。而高速活性電弧噴涂采用高壓氣流或燃料燃燒所產生的高速射流霧化噴涂材料熔滴，可以提高電弧穩(wěn)定性，使噴涂粒子顯著加速，減少粒子與空氣的接觸時間，達到減少涂層氧
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