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℃,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,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。
金屬表面耐磨涂層的含義一般涂料所得涂層較薄,約在20~50微米,厚漿型涂料則一次可得厚達1毫米以上的涂層。 是為了防護,絕緣,裝修等目的,涂布于金屬,織物,塑料等基體上的塑料薄層。高溫電絕緣涂層 用銅、鋁等金屬做成的導線外面,或有絕緣漆、或有塑料、橡膠等絕緣包皮。但是,絕緣漆、塑料、橡膠都怕高溫,一般超越200℃就會集化,失掉絕緣功用。而許多電線正需要在高溫下工作,那該怎么辦呢?對,讓高溫電絕緣涂層來協助,這種涂層實際上是一種陶瓷涂層,它除了能在高溫下堅持電絕緣功用外,還能與金屬導線嚴密“聯合”在一起,做到“天衣無縫”,任你將導線七繞八彎,它們也不會別離,這種涂層十分細密,涂上它,兩根電壓差很大的導線碰在一起,也不會發作擊穿現象。高溫電絕緣涂層根據其化學成分的不同,可分為許多品種。如石墨導體表面上的氮化硼或氧化鋁、氟化銅涂層,到400℃仍有超卓的電絕緣功用。金屬導線上的琺瑯到700℃,磷酸鹽為基的無機粘結劑涂層到1000℃,等離子噴涂氧化鋁涂層在1300℃,都仍堅持著超卓的電絕緣功用。 高溫電絕緣涂層已在電力、電機、電器、電子、航空、原子能、空間技術等方面獲得了廣泛的運用。
在熱噴涂加工發展的過程中,每一次新型噴涂材料發明都會推動行業的巨大進步。近年來,噴涂材料向高品質化、專用化和系列化方向發展。材料組成的復合化和低雜質化。隨著機械部件工作條件的復雜華和對涂層性能要求的提高,單一或雜質含量高的各類噴涂已經不能滿足要求。熱噴涂材料結構的超微與納米化。使用納米材料有助于使涂層的組織結構細化、均勻化,從而獲得更高的涂層性能。材料性能的高端化。隨著對涂層性能要求的不斷提高,需要熱噴涂材料適應單一性能的高端發展或綜合性能的充分配合。超音速電弧噴涂加工如比較常見的碳化鎢噴涂,現在發展了一種鈷含量比較高的碳化鎢,經驗證,結合力、韌性更高及摩擦系數更低。曲靖周邊超音速電弧噴涂用途的專業化、系列化。這是充分利用涂層材料潛能的必然要求。我國目前已有在種以上熱噴涂材料在工業生產中應用。
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。
行業:電力工業解決方案:高速電弧噴涂、亞音速噴涂具體應用部件:火電廠的循環硫化床鍋爐和煤粉鍋爐的四管(水冷壁、過熱器、再熱器、節煤器或節油器),電廠汽輪機缸蓋結合面、排風機、吸風機葉輪、磨煤系統、水電站的水輪機過流位、閘門殼、排水減壓管、轉輪、導葉環、罩殼等,柴油發電機曲軸,風力發電機底座。行業:機械制造工業解決方案:高速電弧噴涂、火焰噴焊具體應用部件:傳統和現代的制造加工企業在生產過程中都會或多或少的遇到加工產品和設備零部件出現尺寸加工超差和損傷情況,以及新品制造需要特殊表面的性能要求,通過熱噴技術不但可以解決產品和零部件缺陷問題,而且還可以增加機械性能,特別是新部件、新產品表面耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、抗氧化、隔熱、導電、防微波輻射、絕緣等一系列功能與保護。
熱噴涂技術是制備涂層的一種方法,現在已經成為金屬材料表面防護與強化的新技術之一,這種技術是利用熱源將噴涂材料加熱熔化或者軟化,以一定速度噴射到基體表面,形成金屬涂層。噴涂材料可以是金屬材料,也可以是陶瓷材料,陶瓷材料可以制成棒材,也可以制成陶瓷粉料,采用熱噴涂技術制備陶瓷涂層,對其需要進行修復的基體表面進行熱噴涂。實用的陶瓷熱噴涂材料,大部分是金屬氧化物及一部分碳化鎢等,一般是以粉磨的狀態應用,采用熱噴涂技術制備的陶瓷涂層,在耐粘著磨損、耐磨粒磨損等諸多方面發揮作用,當相同或相似的金屬之間接觸并相對運動使,很容易產生磨損,此時,在其表面噴涂陶瓷涂層,就可以很好的解決磨損問題。采用熱噴涂技術制備的陶瓷涂層,具有良好的耐磨、耐腐蝕、耐高溫以及抗氧化性能,在航空航天、石油化工、鋼鐵冶金、機械制造以及新技術產業等領域得到了廣泛的應用。