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。
超音速噴涂技術實現了焰流速度和溫度大范圍內連續可調,可制備金屬、合金、金屬陶瓷、塑料涂層,特別是其制備碳化物陶瓷涂層,綜合機械力學性能和耐磨蝕性能好,在機械零部件強化領域應用廣泛。用超音速噴涂制備的WC涂層壓光輥,比冷硬鑄鐵更能顯示出優良的耐磨性,WC涂層還具有很高的滾動接觸疲勞強度,能承受壓光輥的輾壓力,涂層致密,可以磨削至鏡面,耐副食性也優于電鍍輥面。可在碳鋼輥表面噴涂WC涂層,尤其適合于制造超大型壓光輥,不存在冷硬鑄鐵的鑄造缺陷,此外,該涂層還可噴涂在脫水箱面板表面,僅0.15mm的厚度耐磨性就足以勝過不銹鋼幾十倍。 在機械設備零部件的表面噴涂有耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、抗高壓、抗氧化等特點特殊涂層,使每個零部件都能延長幾倍,甚至幾十倍使用壽命。
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。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。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。
個人防護是指在焊接過程中為防止自身危險而采取的防護措施。目前,焊工應設置防護屏,防護屏多為灰色或黑色;并應在車間墻體表面采用吸收材料裝飾。這樣可起到減少弧光的反射,保護操作者眼睛健康的作用。個人防護用品根據各種危害因素的特點設計,針對性強、種類多,如面罩、頭盔、防護眼鏡、安全帽、耳罩、口罩等。在一些特定的場所,如水下、高空中、罐中或船艙中進行焊接工作時,由于受到場所的限制,整體防護難以實現,這時,個人防護成為主要的防護措施。焊接車間污染的多樣性就使得我們需要對焊接工人進行保護,施焊工作應當保證工件接地良好。同時加強通風降溫,控制作業場所的溫度和濕度。不單單需要從污染源、傳播途徑、個人防護等方面進行綜合治理,同時也需要企業根據自身生產特點制定相應的防治措施。
1、用潔凈的稀釋劑或水將涂料調到合適噴涂的粘度,經涂-4粘度計測量,合適的粘度一般是18~30秒。如一時沒有粘度計,可用目測法:用棒(鐵棒或木棒)將涂料攪勻后挑起至20厘米高處停下觀察,如漆液在短時間(數秒鐘)內不斷線,則為太稠;如一離桶上沿即斷線則為太稀;要在20厘米高處則停時,漆液成一直線,瞬間即斷流變成往下滴,這個粘度較為合適。2、空氣壓力較好控制在0.3-0.4兆帕(3-4公斤力/平方厘米)。壓力過小,漆液霧化不良,表面會形成麻點:壓力過大易流掛,且漆霧過大,既浪費材料又影響操作者的健康。3、噴嘴與物面的距離一般200-300毫米為宜。過近易流掛;過遠漆霧不均勻,易出現麻點,且噴嘴距物面遠漆霧在途中飛散造成浪費。距離的具體大小,應根據玻璃漆的種類、粘度及氣壓的大小來適當調整。
此外,經珩磨后涂層厚度在120-150微米之間,與鑄鐵缸套相比,薄壁涂層大大改善了氣缸內孔與氣缸體間的熱能傳導。,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。它是一種內孔噴涂工藝,寧波專業表面噴涂屬于歐洲先進技術——無缸套技術。該技術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)。表面噴涂廠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。再制造不同于維修,屬于綠色制造,能夠較大限度的挖掘產品的剩余價值,有著巨大的發展潛力。