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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

0 E# `4 ?8 Q2 c7 [6 ?

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。

" Z; I" x) M1 i! P5 M

图1.

- n' f3 F6 N2 ~* U1 k

+ j+ d8 `+ A, ]

 

' O7 u$ c& w7 m5 T' o3 U1 X

图2.

+ n9 i w5 h" j& f1 y3 U

5 I* o+ \# V. |4 S I6 W

 

; b% M7 u9 Q5 \ L) v. B# [

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。

) P3 `/ T/ H7 \4 G

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。

_7 l9 k% m0 F" N8 U9 R9 @6 R

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:

) e* c# F8 x1 Q4 w+ |& K+ ~( w
    1 f4 |& i) r9 H9 `; y/ O0 Z
  • 抗磨损 # U! s& ?) J' K& Q0 R4 d
  • 抗腐蚀 * y' w; C' {5 @- z5 M% q7 Y
  • 间隙控制 % ^* |# s0 U. P' C2 H
  • 控制流体环境 ( K2 ]* Q; y6 |
  • 热障 ( \5 K, r- D& f& G% I- q6 J! L
  • 恢复尺寸 , P+ Q% N& ^* |$ [( K8 H
  • 改变导电性
2 c& s' S; g: Q, G

各种热喷涂工艺的比较

$ h$ e/ k- ~. U) b

2 J a# a9 c/ w' l3 \ _4 Q

: g G# [- b" |( _- ?3 y# n* n. k3 [8 B- B% ]0 `$ j' s/ o" y+ Y% X- c* q( e5 m( h6 M1 @% Z5 P0 x. O5 ]* k5 @$ t! X# F1 t* B1 r) M8 ]. V. `, W9 Z) z8 x& l# ~+ [& B X0 a- J# g% a! F: {3 D5 B2 y: e# j9 O7 u- _6 ^( s9 H9 p! i( u$ z% v7 y, _5 p4 ~2 F7 I$ V. Y1 s: s2 W% A" _$ g$ @0 j6 F6 e$ k6 ?2 w, m* A; X, Y" h/ u1 n' Q' z6 \+ t" b/ c+ q6 T( Z, L& e& O- Z3 y8 |3 t+ v1 w- \( I: Q3 N7 x7 I+ i# T- L/ a& o) w F F0 o E n$ }! G- D6 O6 V4 ^7 `/ @6 x9 a' h% V; b p/ C% x, a# ~5 o0 d6 G O9 e/ P4 e1 n. V5 f( P- K! ~. E7 d. a$ m8 b& Z6 m7 V) V# b3 {6 O% H* J, m: p0 h) r, S r8 v8 G3 d; ?. [, F8 Z! @3 Q1 n' E9 ?( A) J+ i, ~* I: m b1 Y1 N, o, Y. w0 p4 F( g6 w0 H' X9 j- q4 V$ W/ I3 Z4 C9 D% o1 v7 {) X1 r, q8 z- Z! T) f" v9 j& R& |: T% i7 H. A' A: B0 U( M/ U* w, i( f' e. d6 ], z/ ]# \8 k8 Q9 w ? ^) y/ j' ?9 ^$ z: ~/ R* c+ [& J; O) K' b/ Y$ w g3 M: p0 ?7 |+ L& Z- y( s/ C9 Q! j" ~3 C3 H+ B6 i- [- y( }% p: q G3 q% X: v/ `0 b3 `" l) {) z8 r% F, l6 u- M# T) `& |( w% O( H9 o8 d# s/ m- w# J2 t9 n& C) y/ r f" o9 e |- [$ _9 z0 k+ H: Q% M( z, W7 _1 K, d. _8 A/ w- z. b+ L- ?( N7 O7 [) Q5 w# V& O% ^# P! \; j9 j/ C1 r0 L) o4 A6 y6 _- N' V+ q3 P( n8 R( l8 F$ t" n# p5 H0 u* L* W* R# Q" r4 d% M+ p) N5 F& ~/ }" @9 E( G! x, l( J3 z) Q' H6 f' h* o0 ^4 j$ |. A8 n, O1 A+ r5 E7 J, `$ y. h8 k, e7 e- |2 k8 D. h# ~( b4 L0 }1 N! |" V, }/ H4 x2 S9 P A ?% }, d. c' B/ {* h; z* |7 G3 V8 g5 ^8 P* l, [ t' y% j4 ~( Y- P' q# Q2 }# C1 c0 z6 I& D1 A3 T) ~& T. S2 t9 k9 k& C8 @ K9 R! p" P( j; e# K3 F3 o) o: r# z$ M9 w$ I/ U1 B+ V- C( h f5 v( y: i1 X3 A4 D x; t0 G) }( t1 a. X; b- ~; c5 ^: H5 F! a, F) M. C7 w- s. A6 z0 l: z& L1 O* z& ~+ D1 z) f& i! D( b6 K) c: f; M9 Z- X5 L% H$ O1 ]& m" J6 ?+ H2 N0 Z" D! H1 h a6 y8 W/ g0 w3 e2 T1 C3 J! x" E, G1 \. S: J; I" g3 i2 d2 B7 I1 V- Q& c1 B: h$ _; |6 C6 M M8 d& A, M/ @& e1 o+ ?) z$ t" H, X8 q5 n. S# r+ T1 D9 f% A2 z3 R% h) a4 |( M, C. n9 c- m- h& B# y' O7 p1 y# g& O- l. l# A* v4 v" H! v4 M! h; k" y* B4 x. Q* a/ b+ u: O% j" e; L. D" F f) Z/ ~: V: ?! o7 t' u, F; T( {! m& J2 C: W% B( ?- N1 ^# w. Y) w0 i5 A5 B1 S3 _( B$ [" L' k' Z) @$ {. Y$ `$ n, k3 ^: B* f6 y6 }9 h2 I1 w4 I+ z) w# O2 J+ ]8 n$ e* f4 d7 a. I- H0 G2 E# p }% f# p' N% g# b) P$ R2 _7 V! d+ V \" v m- H9 E1 L9 n# S- v4 u( t5 @0 D6 I0 z# f5 o& i5 G8 ?, h7 q) B5 R0 L, p+ \, Y! j8 l" \3 u" a( w- b& }% S2 ?2 d. i7 N' ^9 O7 | u; i; j. w& R0 P' w, b$ W1 s+ f1 N+ t/ l) F, X- j& x# M- V! [- a$ ^& T/ d. e- l2 z4 E" s4 Q! r9 E1 a# N6 g: d: w+ W$ ~; o5 {& ~, A: D3 ]! k6 E0 V% B: r+ }& z- \% t. E8 ]' x8 w! k1 b1 i8 V6 T4 ~& Y: ]" q8 |; X' T7 K; P1 d: S* B5 K) {3 @0 T4 X; ?9 C! \$ }4 I1 H. H! o) n) P% {* y2 b# _3 i( d5 Q$ ]) S ` Z7 C8 p, {$ P2 k5 k( g. \/ T6 v; ?! \( M* b' w9 K9 O" q1 A. C1 ` l+ y; t9 A# J2 p2 t8 B- Y$ _4 k" m8 s' }/ F. |/ t8 l( |* Q, y2 i' ^6 B* ]! C6 I) ^! ]6 h9 n% u' R+ M- k% A5 E) |) Q) l* t' Z! J' n- o1 h, ]% K) o9 j/ p4 H, z/ G( t7 G9 _7 p8 c1 b! K. W7 I' p4 i# D$ i5 E1 w* _5 F5 Y( [* v2 a) [( @1 a7 {+ r: A% p2 Y2 g1 A* V6 ~( Q `, I: s' K; I( O0 V5 ]" S$ p3 K! V+ A. w# d# {& { h. C( ~* H# c+ X- f( e1 B6 q' A8 o9 ?1 S; D! p2 U! M2 U/ D+ r. X2 F! l; M+ k# \* w; }: g7 S; A/ u+ @3 }/ A0 m' _- _, c3 o0 N+ z8 l2 k1 P! Z, D$ @! w% h& o; y- O0 U4 H* n$ K! C# ?3 n+ L6 Z p) Q" n* p& J" Y* p5 d* |; i/ W9 Z0 Y1 y/ C3 w0 `% P! u* S- I b! z% c* T$ y% y: P" ^ c: R$ n( ]; f6 v( L! ] Q) y' B$ `( w' K: ?: \6 Q0 `& U+ r* e/ o; s5 _! A8 J5 A/ h+ v) r W3 F1 y* H, {/ e h5 Z0 q- W p$ Y+ a0 A' _# I3 \% c$ j; e6 J/ r, x9 E+ U* X8 E+ M7 f2 W% V( `& M0 @ Q5 R3 z4 ?* i2 G& b- J% J8 j( Y% n( ~8 X, T$ P/ S* K4 I+ R2 d8 d7 M }3 m0 ~+ m6 ]* g; h7 ~" L, d4 \; K' w7 s) e. 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T- w2 X O5 @) } }2 m' w. h& ^1 D- I$ U: r2 E: F, m1 y; N) @. `) Z% C$ k/ ~& \4 `8 b; F% A' [4 r7 }4 |4 U8 y" T/ z* W% G- m5 D' S8 p9 F+ n7 `' x# [5 }! a7 ?$ F+ D' y- O1 T+ J" X' E" L' V# B6 {+ x& `9 y* L% y* m7 y6 H4 |$ A2 _' }/ ~ L" T0 o+ y' [) F8 k: w% e q# w0 j( i7 x1 W) E1 Z' r7 @9 x: p8 O9 C1 F* s" k! h! G, _/ Q. P; Q8 i7 p" c8 ~0 z7 i- U }) W8 N# P" ?* h d: s1 ?! P, `- K6 ^6 y z5 ~ s0 ?/ e ~, v& d- f- p) T3 |$ C0 M0 V C$ p' m; n3 X' X1 Y$ X! S/ x# F/ N1 \4 M0 X7 h7 X- u9 `8 t/ M- `6 \+ P" ]5 F4 R2 I: P- i- C6 g3 b; M" {. z, ?) g1 ]* ^# ?+ t0 \4 ^& h" g: s8 W0 u5 m$ ?+ G$ L- a+ B' K. y% H5 m$ m. \- i1 R3 }5 ~0 h2 v, _; h$ l8 I( H9 U. R, _! u7 g l# P; A' a3 s: l/ r% _8 w7 C, Y$ V- p# P: d7 ^9 { S7 U" q1 N+ Y' [' G& \# ]/ D0 h# V, x0 {+ K5 q4 M2 Y! M; n8 W8 v* N/ ?) G* Y) z6 ^9 h Y- M8 A S) \. Q6 Z! m& E7 [" Z* N$ X/ b' f# I3 ?' ~/ X" Z( g$ z4 v! r5 g! B9 \. M0 G3 J* G/ T8 N9 F- T' T. d+ j" x* o5 m( o1 [ |" k) {, G6 }" j, g+ `' \ l; s
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
& ~& m5 J6 `$ r$ o) [# i
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)
+ h) K7 x% H: X" K' U7 G
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)
' z/ E/ ?+ e: X4 Z, ?

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+
8 p- l% g$ z8 i" W2 H& p

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
2 q' I- V% i2 Z! f

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
, W7 [3 N% C3 u$ o1 X7 y6 ~
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+)

) h4 @% ~: f6 Y2 ?

* 自熔性涂层(2) 超音速火焰喷涂

( x! R- P" J0 s/ j, X5 C

** 非自熔性涂层(1)可控气氛下的喷涂

9 Z X0 d* P6 O2 ]# M5 o

热喷涂设备的主要组成部分

: S% x2 Q9 A: D+ Z4 h

7 Y/ k# U* V, c0 K# a7 w- Z

 

) d. f8 K: l3 T2 H5 \

 

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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。9 m9 J" Z% \9 h" F9 i- C
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?0 p- \$ \* p$ t* C/ o) H2 g( ^
2 J% w8 u0 y  Y" w# u' i, Z3 j9 m
好久教教我
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