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什么是热喷涂?

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发表于 2006-8-22 22:22:41 | 显示全部楼层 |阅读模式

什么是热喷涂

5 L: M9 ~% q4 B$ y6 K0 L8 p

cccc热喷涂是指一系列过程,在这些过程中,细微而分散的金属或非金属的涂层材料,以一种熔化或半熔化状态,沉积到一种经过制备的基体表面,形成某种喷涂沉积层。涂层材料可以是粉状、带状、丝状或棒状。热喷涂枪由燃料气、电弧或等离子弧提供必需的热量,将热喷涂材料加热到塑态或熔融态,再经受压缩空气的加速,使受约束的颗粒束流冲击到基体表面上。冲击到表面的颗粒,因受冲压而变形,形成叠层薄片,粘附在经过制备的基体表面,随之冷却并不断堆积,最终形成一种层状的涂层(见图1、图2)。该涂层因涂层材料的不同可实现耐高温腐蚀、抗磨损、隔热、抗电磁波等功能。自1908年瑞士工程师Max Ulrich Schoop发明热喷涂以来,该工艺得到不断完善和发展。今天,热喷涂作为一项高科技工艺已广泛应用于航天、汽车、能源、钢铁、冶金、造纸、机械维修、市政建设等诸多领域。在中国,热喷涂还是连续四个"五年计划"推广的科学项目。

" Y( |0 ?- W5 ]/ U6 V$ W/ |

图1.

4 K/ _. I4 I5 ]5 D4 b0 _4 U( p9 N

5 Y1 [4 c" v% R

 

$ o2 Y0 L4 |4 _

图2.

- M# ` X) o( L. T: T

) I2 z1 a! Y7 r' W+ z

 

- x, ~& f Z3 _

cccc在工程、机械的表面领域,热喷涂技术是最有效、最省钱和最直接的增强表面功能和工艺参数的方法。能够通过热喷涂手段改进和提高的表面种类几乎是无限的。通过喷金属、陶瓷、合金、重熔等等工艺手段,工程表面的功能概念得以延伸。

( E! G b0 U. U+ Y9 a

cccc可选择多种多样的热喷涂设备和方法,无论是手持的或是装在机器上的。热喷涂的工艺也涵盖各种选择:火焰粉末喷涂、火焰线材喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、超音速火焰喷涂、可控气氛下的等离子喷涂、真空等离子喷涂等。

4 @9 ^ y7 M! m( Z" C }

cccc很多行业都在采用热喷涂工艺提高设备或零件的使用寿命、改进表面工艺参数以及降低生产和维修成本。热喷涂的功能包括:

. Q4 d3 l3 @( L7 |) `
    3 q8 D# S; A/ _/ p' s( g0 O
  • 抗磨损 & i4 F) m& \6 L$ \0 y2 W
  • 抗腐蚀 # y' b% R' m- _1 @- [+ I
  • 间隙控制 C9 T; r% d0 V, ?( n
  • 控制流体环境 6 j) X' Y+ ~ V' c$ l
  • 热障 : |# P+ i' |0 S6 j" a) y
  • 恢复尺寸 ! X9 t% k- R ]1 k+ @
  • 改变导电性
" S- o2 A u7 x* J8 V& h8 F

各种热喷涂工艺的比较

- {( l4 @, j1 N

( ]4 T" n2 Q" Z' @& X

- A) R9 m, ^, d! F; q/ ]. q0 t9 W, N$ x% f7 m* k1 p, C) M5 |' f, _. x! E) |; c5 `# i" I% w% ^5 m1 n6 h9 o% }/ g3 p3 d; M. Z: F& t, }9 {9 [2 x" {/ t6 H" Q# F! y1 \0 v" B0 a/ M3 ?/ R" c" z+ C- a, s' c1 P$ \1 Q- F/ R& b* N6 c7 V" K7 \' Z/ C# Y M* P" {! Q& |' y1 M; l5 |6 _$ a! D1 N# c4 U1 }2 ^, K4 n" o' q$ V) h, q! l1 O' d6 T+ n7 @- _8 @6 ?9 A! A. X# p$ W: m' q- S/ r0 l- [# e$ T3 g" _; w4 e3 y4 J, Y/ O- r3 P& H1 d/ f' p# s; |+ A) P5 G9 ]2 z% g" |9 D' d0 \. F* d! t2 w. ]& B6 r0 Z. S5 e. x) g$ b( ~) m. E/ Q) _* W( N" ?' W9 z0 b7 y8 d$ d, T, y8 R9 X5 E; o9 l: [6 K/ e4 f" G5 Y& o2 A# n a: H T/ D/ j; q3 _1 [7 k, n8 B% d: t P. V# `- X: E h3 |- w% { T6 [) c0 W7 w4 C* F4 T- O1 N, n' W6 x+ b9 D U) R) N7 W9 ]7 m% h- |% J( |; E. O: N! U1 T. Q+ D7 T: s9 Y+ b0 w7 L& D- x* Z2 b) c) B: r& }( ]8 U* _: W. C9 ^, L, V- O7 |# d# S2 I8 B1 ]) k. M. ~. O' E6 s6 f, H+ o$ q& j1 p/ c( h3 d7 ]7 ~3 J8 R: ]; }* D s3 h5 w ~& P9 A( E' [7 d; k4 X- h% c; X3 u' v. o( K; {4 w9 z* s# }; M$ o) }* ~2 A, W G% r. h: ^( W8 h/ u" f$ ?3 Q* [- U) o" u$ O% \% O e8 z7 m- }/ r2 m, M) D: q1 f& Z2 O7 _" N2 |' i* e( s7 }# A. k' R, L" X7 V% |% \+ P7 b5 ^3 H/ Q, O7 _: N& s6 a5 R# U5 w, v3 u! o- v% T* j0 ]" D- R8 q; h+ r! {/ [6 }% h# }9 b' _7 u. v5 [0 d+ c1 l6 p( T" K2 U& F+ f% K) A& }2 m6 f( h& r1 R/ u; X+ f7 e# `" f% e: v( Q. A5 U4 l) I. C+ R. w/ ?7 y; Y; G) y$ {. _! x( b/ \' |( p6 d% _; i2 z7 u: p+ F) L. ^6 O6 J' [% l1 e- E) c9 U$ b3 ~8 J* P* p6 r! W Q6 g! C! J1 |8 D) \$ T/ c; R3 i @* I5 ]+ r2 z9 t0 H4 z: [6 {& _4 F2 B2 _ l3 Y: [0 w5 S3 A% k7 y, h: @" @; v$ @3 R3 a5 t% e9 F* N) C8 d& ^2 }. ^. n# y; M& x4 C/ e3 Y) N4 g/ u4 M$ i1 a" Z2 Q) |$ A' y& F$ l2 e" G5 R1 [1 n/ }$ M1 e, v; q* v0 x8 X3 A" r' e& c% [9 w$ l$ z- C# l. Z( V$ i4 j5 Y" @1 v! O0 J7 C8 A( @2 n* E# P3 ]1 j7 H: y8 m+ Q9 _! E8 @; V/ \: L; D$ L2 I6 m' j. h* u0 R( r- X# z% H3 N3 }: X4 Y0 d4 C/ g4 t& |' N) e( S8 `' g R0 [( m6 e4 e( v$ K3 s' t0 }/ M$ g3 N' o5 c& C/ O2 F; H4 ~. z5 d# A: ]. y6 ?9 @- l+ K2 ~. M9 Y% b! h2 t5 B2 i/ j q* E# Y0 n( G9 w ?/ ~" |' Y# R% s$ `) Q5 b8 m$ L! S$ B, c7 I: G' S, `3 l" x7 Z/ F! }/ H& d3 v* L7 }, L* z* W2 s" O$ E( g7 e4 h% E! p& R8 m1 H9 \/ M7 g- \3 e1 U* X$ |6 _# E; @& s9 C0 Z: D. O# m& {" `: g$ Y7 \8 l. A; M! J: j7 V( p6 |* u# y2 A) s- ` i4 S F3 H* ]/ V2 Y I7 |8 h8 V5 B, ]2 @$ r* b+ I0 x; [! q, _/ A6 T3 |4 L/ L" Z5 `9 s$ o" ^+ K. \5 K3 c1 `1 u, l( Y a" ~9 L. ^8 U6 f& F. p% h9 x' `5 H0 h( \6 A" A" S( _/ t% d$ V( k( x7 y/ [9 k, T4 w& O. E( |' c% x" z5 m2 h; m4 z. E5 R% O3 ]' I2 E# _5 y6 c+ n4 F3 r/ p- s/ f+ ?9 i! T) y2 w, G: {" e# r, `! N! {1 [$ I& K% H% ]/ e1 r7 G0 z; p" P! _& m) E' E- g/ `- w( N0 N7 Y Q. A7 D* N. X0 [2 p( q' R+ t9 B5 s8 V1 U) ^# m. O. w0 @/ `# T+ R) }& h {! i4 L0 j" G0 g: b9 o# A0 C2 T" V2 k+ J# ^4 l6 J i# p) b8 q* Y! v0 P4 E* p. O$ W" i; h' _" N6 C% x/ m1 Q! O9 W2 d7 k8 G8 V/ V+ p8 V7 C! P \+ C* `3 y* x6 s- p4 q7 N7 z$ }1 t7 K% Z c2 |; {) {0 H, ]" I* L! d2 o2 m/ q9 T: V A* A ~# m; s. h' S( w7 P' f2 j# x, A6 D1 J% g7 B- z: b, B; p% b# ]( r$ z( K& I+ |; t* i: M2 H7 M/ ~2 g4 d0 W" p3 r _7 b4 s- z h% O4 c1 \. z6 O/ }5 x% ]0 V; q, i& h1 n% d) Z! l% u- ]) n. I6 F* k( C0 L& r' O0 D) Y2 F. p# V' w3 T9 R3 Q( @) H$ V- e5 E9 n* U Q/ E0 ~+ F0 r! [/ _9 W2 o y; g) f5 C/ i* ~+ q( k+ S6 T$ D g( W7 e1 F$ s% F7 J2 N# f& W2 q- V- F. V" E4 ^8 y- U) P# F. B) v& R+ P; g$ C4 g% j" @" l3 s3 H1 S7 l8 l0 V- D9 Y/ Z% b9 [1 m6 b2 j3 Z0 l- G7 k* s/ C* _. x( u$ Y2 U* j4 [5 E- {) s6 _5 k8 [; B9 a' S! `7 l. ^# {! B5 J& u h! g1 F1 w' t# o( y X! q' d" r' Y) u' {# S1 W+ t. M, T2 o1 k- U: M# |) ?2 t2 [* U- }* g9 e4 s3 g D, X& ]* `; a( \/ s" A ~# M+ a9 H. a3 m. c+ [$ B: }% ?9 I6 Z# w4 E* L) V* G0 n$ O- _$ {1 P5 b: U7 o1 b. [- A# I5 A1 [5 N: q/ M) ]( [0 s9 [, ]1 [4 }4 s0 a+ W# _& r1 w! v9 @/ d2 l7 x H4 Q5 p; M, s: N2 K/ w6 r( J- G O& K, s; p e' m; t7 o* _+ j5 y# ]# S" l& F7 E, r1 I2 T* F5 a: M9 E+ e# s5 X* A t5 x/ e( a3 t7 S1 R- Y. S5 \1 M5 F9 Y6 L4 \# \3 j4 M" j. }, n/ p+ k* n- x( I9 a$ \7 ~' `1 A6 W. U/ [& ~- s2 |" a2 b/ I' p. R$ |4 r" a1 [: [/ {" l0 O# p2 u. o2 c* A) K# T/ L+ n2 @: Q( y" m' k5 N" g& Y) _6 a D6 Q2 s9 @' }. S7 N v# j3 b, r) d: S; }# B, D$ k' m; g4 w$ c& s# c( w; M( ~% H; W8 |1 w X' S/ g5 O8 S, ^! H7 s- ~1 l8 F# t4 p/ L8 t8 s* C( J2 J; }, F; N4 J) f& t N. ^. A% U7 ]7 k: N3 U; q) n \8 [, X1 @9 E8 C' u& i8 w' B. ~9 i( a2 C0 G. ^5 B' _0 |. M3 J7 R7 a7 U( I! U% a! h% X. Y* o7 d1 i. `+ x% ?" @: E$ N& i. {" M5 j: f/ [3 b$ A) f9 J( V) ]. T- D8 ?+ G& c. b: }& K9 K9 Y% u5 x$ W* t7 l- _8 e& s2 N6 P2 @& w% f+ n6 U9 q( N6 U* ^! i" H ?6 S( d2 e+ L& b' _2 b7 h2 ]" O/ }8 k; C( s* E& o" |3 |: ?/ E+ j* K8 d; k: a4 X+ X/ b C2 Q V$ Y; Y1 x' f0 {% W" }3 J; S# I2 O& V; j. R1 g2 w; _% L5 [5 o+ e" V8 u5 d; R* z V' E' }8 ~) C! F1 W, @! V6 I2 u1 @* e1 h* @6 \- u- S9 L' p3 \; q( h# g9 M) f# Y; \; |6 `9 v1 g! E! k% L/ s* w3 w, D- }4 K' {4 M. {( W' d+ q& ]( O# U6 U1 ` B) {) m$ i" x" n7 u8 {: O4 V! S. x5 C) t# u) k* Q2 m& K! j- S6 H/ \, A; q. i7 l/ ~3 s, E) O- Z, O/ U% A+ \" H: V2 c5 B0 z: D5 D5 n4 ^" e0 T! z4 h0 x2 C/ w$ ]/ C, g4 |1 B4 U3 t5 ]8 F1 ]7 g) p7 E; Z" M: K1 M1 i+ h$ \# b* O/ z$ j% n) I/ R% h/ X: }3 D+ Q4 o0 v# Y7 o/ k2 ]' P( s* F1 o8 y! W- S& H2 F8 Q) P+ {- X) R& d( ?3 y \7 m8 d# y ]% A5 [5 r+ c+ t% O! v6 T4 l- P& g5 D7 \2 t" B8 h5 q, I- P1 v/ f, B: \5 Q/ @6 T$ F- i3 G: K& m0 @. _/ D1 R/ |' d# H/ m# I& n- n t3 K4 [4 T: ^9 g/ l* x
涂层类型 火焰线材喷涂 火焰粉末喷涂 超音速火焰喷涂 电弧喷涂 等离子喷涂 低压或真空喷涂
( G' b1 z, R) l/ O9 J/ |
气体问度 103 oC (103 oF)
全部涂层 3
(5.4)
3
(5.4)
2 - 3
(3.6 - 5.4)
N/A 12 - 16
(21.6 - 28.8)
10 - 80
(18 - 144)
+ L1 @& d, a6 h1 x5 A+ X
结合强度 MPa (103 psi)
金属 14 - 28
(2 - 4)
14 - 21
(2 - 3)
48 - 62
(7 - 9)
28 - 41
(4 - 6)
22 - 34
(3 - 5)
100 - 400
(14 - 57)
有色金属 7 - 34
(1 - 5)
7 - 34
(1 - 5)
48 - 62
(7 - 9)
14 - 28
(2 - 7)
14 - 28
(2 - 7)
400 - 750
(57 - 107)
自熔合金 --- 83+ (12+) 62 (9)** --- --- ---
陶瓷 --- 14 - 32
(2 - 5)
--- --- 21 - 41
(3 - 6)
25 - 55
(4 - 8)
碳化物陶瓷 --- 34 - 48
(5 - 7)
83+
 (12+)
--- 55 - 69
(8 - 10)
500 - 100
(9 - 14)
: D1 m/ B) `7 j

致密度, %

金属 85 - 90 85 - 90 95 - 98+ 85 - 95 90 - 95 97 - 99+
有色金属 85 - 90 85 - 90 95 - 98+ 85 - 95 90 - 95 97 - 99+
自熔合金 --- 100* 98+** --- --- ---
陶瓷 --- 90 - 95 --- --- 90 - 95+ 95 - 98
碳化物陶瓷 --- 85 - 90 95 - 98+ --- 90 - 95+ 95 - 98+
7 ~" ^4 _" R0 B- I8 A" S

硬度

金属 84Rb-35Rc 80Rb-35Rc 90Rb-45Rc 85Rb-40Rc 80Rb-40Rc 30Rc-50+Rc
有色金属 95Rh-40Rc 30Rh-20Rc 100Rh-55Rc 40Rh-35Rc 40Rh-50Rc 45Rc-55Rc
自熔合金 --- 30 - 60Rc 50 - 60Rc --- --- ---
陶瓷 --- 40 - 65Rc --- --- 45 - 65Rc 50 - 70+Rc
碳化物陶瓷 --- 45 - 55Rc 55 - 72Rc --- 50 - 65Rc 50 - 70+Rc
4 R/ r V/ a4 }

渗透性

金属 极小
有色金属 极小
自熔合金 --- 极小 --- --- ---
陶瓷 --- --- --- 偏小 极小
碳化物陶瓷 --- 极小 --- 偏小 极小
& a8 L* b) t. g( V& f
涂层厚度限制
金属 0.5 - 2.0
(0.02 - 0.08)
0.5 - 2.0
(0.02 - 0.08)
0.6 - 2.5
(0.025 - 0.1)
0.5 - 2.5
(0.02 - 0.1)
0.4 - 2.5
(0.015 - 0.1)
0.05 - 10+
(0.002 - 0.5+)
有色金属 0.5 - 2.0
(0.02 - 0.08)
0.5 - 2.0
(0.02 - 0.08)
0.6 - 2.5
(0.025 - 0.1)
0.5 - 2.5
(0.02 - 0.1)
0.4 - 2.5
(0.015 - 0.1)
0.05 - 10+
(0.002 - 0.5+)
自熔合金 --- 0.4 - 2.5
(0.02 - 0.2)
0.4 - 3.8
(0.015-0.15)
--- --- 0.1 - 15+
(0.004 - 0.6+)
陶瓷 --- 0.4 - 0.8
(0.015 - 0.1)
--- --- (0.4 - 5.0
(0.015 - 0.2)
0.05 - 10+
(0.002-0.25+)
碳化物陶瓷 --- 0.4 - 0.8
(0.015 - 0.1)
0.4 - 5.0+
(0.015-0.2+)
--- (0.4 - 5.0
(0.015 - 0.2)
0.05 - 10+
(0.002 - 0.4+)

8 V U9 X3 ^4 V% i! C

* 自熔性涂层(2) 超音速火焰喷涂

0 ~# y9 k4 j. w( D

** 非自熔性涂层(1)可控气氛下的喷涂

0 A$ S" @7 D! X; r' K( u8 u5 o

热喷涂设备的主要组成部分

; s! k' z3 F1 v; { P

# _ W+ e/ V. i/ ~

 

" Q% g% }; z) D) n' {0 Q5 w

 

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发表于 2006-10-9 21:21:31 | 显示全部楼层

Re: 什么是热喷涂?

这几个图很漂亮啊:)
发表于 2006-10-9 21:30:54 | 显示全部楼层

Re: 什么是热喷涂?

用过热喷涂效果还不错,就是费用高了一些。对这项技术不是很了解。
发表于 2006-10-9 21:32:10 | 显示全部楼层

Re: 什么是热喷涂?

支持!
发表于 2006-10-9 21:39:19 | 显示全部楼层

Re: 什么是热喷涂?

在北京某军工见过用热喷涂处理坦克发动机曲轴.但对这项技术和工艺不了解.谢了何以解忧大侠.
发表于 2006-10-26 14:25:57 | 显示全部楼层

Re: 什么是热喷涂?

正好我单位上热喷涂设备用的上,谢谢!
发表于 2006-10-28 15:03:46 | 显示全部楼层

Re: 什么是热喷涂?

楼上,做好保护措施,小心粉尘污染和对身体的危害,切记
发表于 2006-11-3 11:17:21 | 显示全部楼层

Re: 什么是热喷涂?

某单位的柱塞原先用镀硬铬,使用效果不理想,后改热喷涂合金粉,车间技术人员自查资料,用车床旋转,氧气加热,因没掌握技能,出现了流挂,隔层现象。
1 z. e/ X3 S4 I- L6 ]) n8 b2 o' T后请合金粉厂商来指导,成功了.喷涂前柱塞先喷砂处理除油除锈,他们从旋转速度,喷砂量,加热温度作了改进,具体工艺参数不清楚.再车、磨。
发表于 2006-12-1 17:04:47 | 显示全部楼层

Re: 什么是热喷涂?

漂泊打工者,我现在也在学习热喷涂设备。我们公司在做德国喷涂设备的代理,你们单位打算上哪的喷涂设备?有空找你交流!
发表于 2008-7-30 21:42:01 | 显示全部楼层
你在那个公司学习得额?3 [) l3 f$ N) A; Z; C
! o( r; F1 j6 M$ V* g
好久教教我
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