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。
超音速噴涂技術特點:1.與其他超音速火焰噴涂相比,HV-TCY-Ⅲ型便攜式超音速采用空氣冷卻,且有簡易的送粉裝置和控制裝置,云南專業超音速電弧噴涂從打開到啟動需要15分鐘,設備便于攜帶和操作.2.噴涂后獲得的WC+Co涂層成功代替了電鍍硬質鉻鍍層,耐磨性能提高了3至5倍,因而不存在環境污染問題.3.火焰溫度約為2800℃,特別適合噴涂在高溫下極易分解和熔化的碳化鎢等金屬陶瓷材料,如WC-Co、WC-Co-Cr、NiCr-Cr3C2等.4.HV-TCY-Ⅲ型不僅能實現外圓噴涂,還能實現內孔噴涂,最小噴涂內孔直徑為75mm(內孔噴槍長度分別為600,1000,1500 mm三種規格).5.粉末粒子的飛行速度高,沖擊能量大,可以形成致密的、結合強度高的涂層,專業超音速電弧噴涂且在涂層中形成的應力為壓應力.6.噴涂距離可在60-120mm的較大范圍內變化而不影響涂層質量.超音速噴涂系統組成:超音速火焰噴涂主要由超音速噴槍(外圓噴槍、內孔噴槍)、控制裝置、送粉器等組成。
硬質合金噴涂用處廣泛,國內硬質合金噴涂用處可分為幾大類:(1)切削工具。硬質合金可用作各式各樣的切削工具。中國切削工具的硬質合金用量約占全部硬質合金產值的三分之一,現在仍以焊接刀具為主,而數控刀具用硬質合金占20%左右,并在快速的增長。別的還有硬質合金鉆頭,合金小圓鋸片、硬質合金旋轉銼等等切削刀具。(2)地質礦山工具。地質地礦用硬質合金在硬質合金總量比例比較打約占合金出產總量的30%左右。通常用在地質勘探鉆頭,石油氣田用潛孔鉆、牙輪鉆以及截煤機截齒,工程挖路工具、建材工業沖擊鉆。(3)鎢鋼模具資料。通常情況下用在制造各類模具的比重約占8%左右。例如,拉絲模、冷鐓模、冷沖模、熱鍛模以及拉管芯棒,此類模具約占硬質合金出產總量的3%
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。
金屬硬密封球閥在石油、化工、冶金和城市建設中得到了廣泛的應用。通過選用不同的材質,金屬硬密封球閥可以適用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸和尿素等多種介質。通過結構上的優化設計,金屬硬密封球閥可以實現無摩擦和低扭矩啟閉。在使用中,金屬硬密封球閥的主要失效形式是沖蝕磨損。雖然,通過表面熱處理或堆焊硬質合金等方法能提高金屬硬密封球閥的使用壽命和耐擦傷性能,但仍然不能滿足輸送鋼灰、煤粉、硅粉和氧化鋁粉末等特殊介質的要求。如果應用超音速火焰噴涂技術處理球體,能在球體表面形成碳化物金屬陶瓷涂層,該涂層與基體結合強度可達70MPa,孔隙率<2%,具有均勻致密的結構,比較完整的保持了硬質相WC的特性,硬度>1000HV,耐磨耐蝕性能好,有很好的機械力學性能,可以顯著改善球閥的使用性能。