淺談超音速噴涂的技術特點1.技術原理超音速冷噴涂又稱低壓冷噴涂,是一種新的金屬噴涂工藝,它不同于傳統熱噴涂(超速火焰噴涂,等離子噴涂,爆炸噴涂等),不需要將噴涂的金屬粒子融化,噴涂基體表面產生的溫度一般不會超過150℃。超音速冷噴涂技術原理是利用壓縮氣體通過縮放型拉瓦管產生超音速氣流,將粉末沿軸向送入超音速氣流中,形成氣-固雙相流,經加速后在完全固態下撞擊基體,發生較大的塑性變形而沉積在基體表面上形成涂層。2.技術特點(1)冷噴涂基體表面的溫度低于150℃,四川專業熱噴涂不會使基體產生內應力,無變形和相變。(2)涂層無熱應力,可以噴涂厚涂層,厚度達到10毫米。(3)涂層結合強度高,30~100MPa;內聚力大,30~100MPa。(4)涂層致密,孔隙率低(<5%);導熱導電率高(90%以上)。(5)涂層均勻性好,表面光潔度高,Rz20~40。(6)冷噴涂噴出的粒子流截面小而狹窄,且定向性好,可以噴涂局部表面。(7)一臺設備可以噴涂多種粉材(鋁、銅、鋅、鎳、鉛、錫和巴比特合金等),并可制備多種功能性涂層(抗磨損、耐腐蝕、減摩、耐熱、密封、導電、防粘著等)。(8)可在任何金屬制品上噴涂,專業熱噴涂也可以在陶瓷、玻璃和水泥面上噴涂。(9)冷噴涂無高溫,無危險氣體和輻射,對環境無害。(10)設備結構緊湊,便于攜帶,可在固定場合使用,也可以在野外條件使用。
硬質合金噴涂需要具備四大性能:1.具有高的強耐性:模具在擠壓過程中要同時接受極大的擠壓力、彎曲應力、沖擊等雜亂的負荷。故請求所選用的資料,通過熱處理后,應具有高的強耐性。因此,模具資料應有杰出的淬透性,這么才干確保模具能淬透及均勻的安排。大塊的碳化物及嚴峻的偏折,纖維方向性和非金屬攙雜等內部缺點,都會使模具的強耐性降低,或在受負荷時導致應力會集,造成模具前期損壞。2.具備非常良好的耐磨性:模具應有高的耐磨性,才敢確保正常的使用壽命,出產出大批量合格的擠壓件。通常來說,鋼的硬度與耐磨性在必定條件下是成正比的。故模具材料不但要有足夠的淬透性,還要有高的淬硬性。除了硬度外,起決定性的還有熱處理后基體安排的粗細、成分、過剩與口火析出碳化物多少、巨細、類型、分散度及紅硬性等。如高速鋼與低合金工具鋼,盡管熱處理后具有相同的硬度值。
熱噴涂加工技術是利用熱源將噴涂材料加熱至熔化或半熔化狀態,并已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,賦予基體表面特殊功能的目的。一燃燒法:線材火焰噴涂是采用氧-乙炔燃燒火焰作熱源,噴涂材料為線材的熱噴涂方法,簡稱氣噴涂。二電加熱法:電加熱法是在兩電極之間的氣體介質中,產生強烈而持久的放電電弧,從而產生高溫作為熱源,噴涂材料為線材的熱噴涂方法.特點:采用等離子噴涂和爆炸噴涂技術,在各種液壓缸、往復泵中的柱塞和活塞桿表面上噴涂特種陶瓷涂層。硬質合金噴涂硬質合金噴涂突出特點在于:1.陶瓷涂層與鋼基體形成復合材料結構,有效利用熱噴涂的優點,強度高且耐磨抗蝕;2.摩擦系數低、能耗小、減少摩擦能耗;3.對密封填料或對偶件的磨耗小,減少維修;
超音速噴涂裝置利用煤油為燃料,利用氧氣和壓縮空氣為助燃劑,控制裝置將煤油和助燃劑以一定的壓力和流量輸送到噴槍,經高性能霧化噴嘴霧化混合成液霧后噴入噴槍燃燒室,液霧經火花塞點火燃燒后形成高溫高壓的燃氣,拉伐爾噴槍將其加速到超音速。送粉系統將噴涂粉末從拉伐爾噴槍嘴的低壓區送入超音速射流,經射流加溫加速后從噴槍噴出,高速噴向工件表面沉積形成涂層。由于多功能超音速噴涂技術可以使用氧氣和壓縮空氣兩種助燃劑,同時具備HVOF和HVAF的功能,焰流的速度和溫度在大的范圍內連續可調。噴涂前,工件必須經過表面清潔處理和噴砂粗化處理,一般噴涂材料為WC-12Co,WC與Co的質量百分數Wt分別為88%和12%,燒結破碎法制造。碳化鎢在常溫下硬度較高,特別是熱硬度很好,至1000°C其硬度下降也很少。
超音速噴涂的應用領域按噴涂層功能分類冷噴涂技術應用領域如下:(1)耐腐蝕涂層在鋼材上制備陽極性防腐層(Zn、Al 及其合金),或噴涂陰極金屬(如N及其合金i等)。(2)耐磨、減摩涂層在機械制造與維修領域中噴涂金屬陶瓷和減磨合金涂層。(3)功能涂層在科學研究和電子技術領域中制備非晶涂層、生物材料涂層、納米結構涂層等。(4)噴涂成型在許多機械制造和電子工業領域中直接噴涂Al、Cu 、N i 及其合金制造成形部件。(5)零件修復在汽車維修中,噴涂Al、Cu 、N i 及其合金修復發動機缸體和密封閥;在修復航天飛機火箭推進器時噴涂A l 及其合金涂層。(6)表面處理除噴涂金屬涂層的應用外,噴涂機還用于表面處理。例如:噴砂去除表面污染物;預熱基材降低熱應力等。