熱噴涂技術(shù)

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

熱噴涂：熱噴涂技術(shù)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(yù)處理的基體表面從而形成涂層的表面加工技術(shù)（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(fù)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(zhǔn)成型的部件。熱噴涂技術(shù)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(dǎo)電、防微波輻射等功能，其在世界范圍內(nèi)諸多工業(yè)領(lǐng)域都有著廣泛重要的應(yīng)用。

▼熱噴涂原理示意圖

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(yīng)性強，產(chǎn)值約占材料表面工程所有產(chǎn)值的三分之一。

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(dǎo)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(shù)上升至第三位。

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

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先進陶瓷應(yīng)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	低	低	高	高	較高
設(shè)備特點	簡單，可現(xiàn)場施工	簡單，可現(xiàn)場施工	復(fù)雜，但適合高熔點材料	較復(fù)雜，效率低，應(yīng)用面窄	一般，可現(xiàn)場施工

▼不同熱源的最高溫度

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(yù)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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