超音速火焰噴涂是在八十年代初期,由美國Browning公司研制成功,并且先以JET-KOTE為商品推出。經過幾年的應用開發,該方法的優點逐漸被認識和接受。由此,世界上發達國家,投入了大量的財力對HVOF進行研究開發。于八十年代末九十年代初期,先后又有數種HVOF噴涂系統研制成功,井投入市場。如金剛石射流(Diamond-jet) ,沖鋒槍(Top-gun),連續爆炸噴涂(CDS,Continuous detonationspraying) ,射流槍(J-gun) ,高速空氣燃料系統(HVAF,High-velocity air-fuel) 等。超音速火焰噴涂是利用丙烷、丙烯等碳氫系燃氣或氫氣與高壓氧氣在燃燒室內,或在特殊的噴嘴中燃燒產生的高溫、高速燃燒焰流,燃燒焰流速度可達五馬赫(1500m/s)以上。超音速噴涂技術應用于機械零部件的在制造,可顯著提高其性能和使用壽命,符合優質、高效、節能、節材、環保的要求,可達到修舊利廢,產生良好的經濟效益。
噴涂,對于金粉來說不算陌生的技術。以實現低摩擦、低油耗、高耐磨性和高耐腐蝕性的目標,提高發動機性能,實現發動機輕質化。但你見過內孔熱噴涂嗎?據說這是目前先進的發動機內孔加工技術內孔等離子噴涂工藝即采用大氣等離子噴涂工藝將粉末狀材料涂覆在氣缸運行內表面,選擇不同的噴涂粉末以實現低摩擦、低油耗、高耐磨性和高耐腐蝕性的目標。它是一種內孔熱噴涂加工工藝,屬于歐洲先進技術——無缸套技術,它在國外高端汽車品牌早已獲得了成熟運用,例如布加迪、保時捷、阿斯頓馬丁、大眾、奧迪等汽車發動機,斯堪尼亞卡車等柴油機以及ROTAX等航空發動機及摩托發動機(如寶馬、雅馬哈)。該技術另外的一個重要應用就是針對高端二手發動機、高端商用車柴油發動機缸套進行再制造。
超音速噴涂工藝如果引入高壓氣體會產生什么現象,工件不變形。其實進行表面噴涂工藝的時候,大家擔憂的也就是工件表面出現變形的問題,畢竟工件都已經制作完成,如果后期生產加工出現了變形,可能一些精密度比較高的零部件就不可能繼續配套應用。超音速噴涂涂層可以對材料表面性能(耐磨性、耐蝕性、耐熱性等)進行強化或再生,起到保護作用,并對因磨損腐蝕或加工超差引起的零件尺寸減小進行修復。同時,還可以賦予材料表面以特殊性能(電、光、磁等)。在超音速火焰噴涂處理中,將氧氣與燃氣混合并在燃燒室中點燃生成氣流,并允許高壓氣體加速穿過噴嘴。將粉末引入加熱氣流中,并使其加速射向零部件表面。得到的就是一層薄薄的堆疊薄片涂層。
熱噴涂加工的主要設備是壓縮空氣系統,氧氣、乙炔系統,金屬氣噴槍及膠管等。它的工作原理:以噴槍中的壓縮空氣為原動力,在驅動裝置推動下,鋅絲通過噴嘴,在氧一乙炔焰的加熱下,成為熔融體,借壓縮空氣使之霧化成微粒并噴射到工件上,形成熱噴涂鋅保護層。由于噴砂后的基體表面凹凸不平,散熱收縮后的金屬涂層能牢固地附在工件表面。專業超音速電弧噴涂硬質合金噴涂噴料要求:1.金屬噴涂用鋅絲純度不得低于99.99%。2.鋅絲應光潔、無銹、無油、無折痕,直徑為2.0~3.0mm。噴涂工藝要求:1.噴涂用的壓縮空氣應清潔、干燥,壓力不得低于0.4MPa。2.噴涂距離為100~200mm,超音速電弧噴涂廠家噴槍盡可能與基體表面成直角,不得低于45°。3.噴槍移動速度,以一次噴涂厚度達到25~80μm為宜。4.各噴涂帶之間應有1/3的寬度重疊,厚度應盡可能地均勻