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熱噴涂技術

發(fā)布時間:2022-10-19 09:57:01  瀏覽次數(shù):

熱噴涂:熱噴涂技術是利用某種熱源將噴涂材料加熱至熔化或半熔化狀態(tài),用高壓氣流將其霧化,并以一定的速度噴射沉積到經(jīng)過預處理的基體表面從而形成涂層的表面加工技術(在日本熱噴涂被稱形象的稱為熔射)。通常將金屬、合金、金屬氧化物、金屬/陶瓷混合物、碳化物、線材、棒材以及各種復合材料沉積在不同的基體材料上,形成具有獨特微觀結(jié)構(gòu)的涂層或者精準成型的部件。熱噴涂技術使基體材料或工件形成了保護性或功能性表面涂層,使其達到:防腐、耐磨、耐磨、抗高溫、抗氧化、隔熱、絕緣、導電、防微波輻射等功能,其在世界范圍內(nèi)諸多工業(yè)領域都有著廣泛重要的應用。

▼熱噴涂原理示意圖

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熱噴涂適用范圍很廣,幾乎所有固體材料都可以作為熱噴涂的基材,可在各種基體上制備各種材質(zhì)的涂層:金屬、陶瓷、金屬陶瓷以及工程塑料等都可用作熱噴涂的材料,工藝適應性強,產(chǎn)值約占材料表面工程所有產(chǎn)值的三分之一。

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一、熱噴涂的工藝分類

按照熱源不同,熱噴涂可以分為多種。其中,等離子噴涂居主導地位;高速火焰噴涂(超音速/聲速)居第二,占據(jù)25%的市場比例;電弧噴涂代替?zhèn)鹘y(tǒng)火焰噴涂技術上升至第三位。

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▲熱噴涂生產(chǎn)一般包括3個基本工序--工件表面預處理、噴涂和涂層后處理,其基本工藝流程如圖所示。

相關閱讀:

先進陶瓷應用:金屬材料表面處理--噴砂,拋丸,噴丸


 比較項目

火焰噴涂

電弧噴涂

等離子噴涂

爆炸噴涂

超音速火焰噴涂

熱源

O2+C2H4

電弧加熱

電弧產(chǎn)生高溫低壓等離子體

O2+C2H2

煤油、乙烯、丙烯、氫氣

焰流溫度(℃)

850~2000

20,000

20,000

未知

1400~2500

焰流速度(m/s)

50~100

30~500

200~1200

800~1200

300~1200

顆粒速度(m/s)

20~80

20~300

30~800

~800

100~1000

熱效率

60~80%

90%

35~55%

未知

50~70%

沉積效率

50~80%

70~90%

50~80%

未知

70~90%

噴涂材料形態(tài)

粉末,線材

線材

粉末

粉末

粉末

結(jié)合強度(Mpa)

>7

>10

>35

>85

>70

最小孔隙率

<12%

<10%

<2%

<0.1%

<0.1%

最大涂層厚度

0.2~1.0

0.1~3.0

0.05~0.5

0.05~0.1

0.1~1.2mm

噴涂成本

較高

設備特點

簡單,可現(xiàn)場施工

簡單,可現(xiàn)場施工

復雜,但適合高熔點材料

較復雜,效率低,應用面窄

一般,可現(xiàn)場施工


▼不同熱源的最高溫度

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1、等離子噴涂

等離子噴涂是采用剛性非轉(zhuǎn)移型等離子弧為熱源,將欲噴涂粉末材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài),在經(jīng)過高速焰流將其霧化加速噴射到經(jīng)預處理的工件表面,形成噴涂涂層的一種熱噴涂表面加工方法。

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