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什么是熱噴涂
1 w4 G" e& I6 q% Ecccc熱噴涂是指一系列過程，在這些過程中，細(xì)微而分散的金屬或非金屬的涂層材料，以一種熔化或半熔化狀態(tài)，沉積到一種經(jīng)過制備的基體表面，形成某種噴涂沉積層。涂層材料可以是粉狀、帶狀、絲狀或棒狀。熱噴涂槍由燃料氣、電弧或等離子弧提供必需的熱量，將熱噴涂材料加熱到塑態(tài)或熔融態(tài)，再經(jīng)受壓縮空氣的加速，使受約束的顆粒束流沖擊到基體表面上。沖擊到表面的顆粒，因受沖壓而變形，形成疊層薄片，粘附在經(jīng)過制備的基體表面，隨之冷卻并不斷堆積，最終形成一種層狀的涂層（見圖1、圖2）。該涂層因涂層材料的不同可實現(xiàn)耐高溫腐蝕、抗磨損、隔熱、抗電磁波等功能。自1908年瑞士工程師Max Ulrich Schoop發(fā)明熱噴涂以來，該工藝得到不斷完善和發(fā)展。今天，熱噴涂作為一項高科技工藝已廣泛應(yīng)用于航天、汽車、能源、鋼鐵、冶金、造紙、機(jī)械維修、市政建設(shè)等諸多領(lǐng)域。在中國，熱噴涂還是連續(xù)四個"五年計劃"推廣的科學(xué)項目。 / R' T9 A6 C$ n! M
圖1. - \) t& [: ]6 N' O
" A m7 X. ~: {. J
+ ?8 v" {; v2 Z: G% j. a圖2.
, }" s4 T0 _9 C- J; Y
" i C* H8 {" z7 p P
0 w- `) U. w. ^1 ~3 p; Kcccc在工程、機(jī)械的表面領(lǐng)域，熱噴涂技術(shù)是最有效、最省錢和最直接的增強(qiáng)表面功能和工藝參數(shù)的方法。能夠通過熱噴涂手段改進(jìn)和提高的表面種類幾乎是無限的。通過噴金屬、陶瓷、合金、重熔等等工藝手段，工程表面的功能概念得以延伸。
' d8 c( y( p5 X: p# `8 y% G% fcccc可選擇多種多樣的熱噴涂設(shè)備和方法，無論是手持的或是裝在機(jī)器上的。熱噴涂的工藝也涵蓋各種選擇：火焰粉末噴涂、火焰線材噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂、超音速火焰噴涂、可控氣氛下的等離子噴涂、真空等離子噴涂等。 : h" \8 \8 p; Z' T! ?
cccc很多行業(yè)都在采用熱噴涂工藝提高設(shè)備或零件的使用壽命、改進(jìn)表面工藝參數(shù)以及降低生產(chǎn)和維修成本。熱噴涂的功能包括： - g- ~0 W2 O, `0 b
/ v$ D5 [! x4 t0 k* Z6 i* y9 y4 g1 F4 g- 抗磨損
0 ^, E- L- }& }3 q. z( F
- 抗腐蝕
5 F Z9 ?+ R- `: r+ q# T( d) `
- 間隙控制 : m. P3 A T" [) M" W8 `' j8 A3 g
- 控制流體環(huán)境 7 ^, k$ @; J* c8 N0 w; w' P, G
- 熱障 ( S. f4 N' _# E d7 s7 v5 r
- 恢復(fù)尺寸
: o/ v. m% `3 {! z
- 改變導(dǎo)電性
5 C: e+ Y" [: n+ j {1 S1 f% z1 r5 ?
各種熱噴涂工藝的比較 ' k8 |% l0 |0 t) d( f; t9 U& Y
& K6 b, `8 y1 _$ a) V 8 x) W0 h% W% Z; u' f E
* `' m' E2 w8 x
+ u8 e- Q" X9 ^. ^8 ]- D
| 涂層類型 | 8 Q: Q5 n3 D2 U- _, N
火焰線材噴涂 |
2 s4 C- h- n& I火焰粉末噴涂 | ! v# C- Y, v# |2 [3 D
超音速火焰噴涂 |
) e- ]" i h7 Y N- R) `電弧噴涂 | * J4 q$ I4 c) k
等離子噴涂 |
# u& y: I% T4 _$ G. \9 @低壓或真空噴涂 |
x6 j6 ?, p/ f8 u4 E- k$ P G
4 u& M4 g6 H! I% I- @, @|
5 C9 P% x5 ^7 Q* \9 O& { 氣體問度 103 oC (103 oF) |
, j# r' e% y" o- `1 l( Q8 [9 g
| 全部涂層 |
3 h6 n) S* T! ]( @2 q2 i3
(5.4) |
; B. ?, d6 L4 \, _; a# Z3
(5.4) |
$ S) L" W' N2 e+ a0 E2 - 3
(3.6 - 5.4) | : x" Y% F0 Q) p4 \
N/A | ; J4 R* j6 d) P6 l; N
12 - 16
(21.6 - 28.8) | 2 T; c$ ~( \' A3 C8 |3 M, B
10 - 80
(18 - 144) | * w9 F# F/ U7 K7 C8 q
`5 _# b+ |* `+ p* C' _: B8 r|
9 P9 i& c. e; l) x" R# `2 {8 h 結(jié)合強(qiáng)度 MPa (103 psi) | 6 q' n' w7 h5 O2 P. c; a7 A
e6 G/ i! [$ E0 ^9 D' r3 k" @
| 金屬 | 2 y) G( ] t1 D5 T2 o- P" P h' J! o
14 - 28
(2 - 4) |
0 N8 K6 l" p9 v( _. A; ]14 - 21
(2 - 3) |
D! i: G' L& V1 ?$ O+ r' x48 - 62
(7 - 9) | . ?5 W& W7 Q6 F7 |* D
28 - 41
(4 - 6) | " B6 l0 Z& Z: N; m
22 - 34
(3 - 5) | * P/ Y1 Q- c& u
100 - 400
(14 - 57) | ; `" X o) w# z+ E* B
# [( C1 j7 k- D) @, a- @
| 有色金屬 |
4 z# c' G" {+ O$ {3 Z7 - 34
(1 - 5) | $ |8 J3 t4 T k5 P1 {/ f; W4 m
7 - 34
(1 - 5) |
+ `4 G( Z9 P6 F _; o7 X1 c48 - 62
(7 - 9) |
/ p! u. |3 ^$ W5 c; e7 i" }14 - 28
(2 - 7) |
" N% Q: A/ u5 k' r3 [1 m8 \! {14 - 28
(2 - 7) | # v8 ^% f {8 S4 h
400 - 750
(57 - 107) | ( j' [4 D% a' W& q( a
, Q- M5 O& r+ i4 f$ V. ?; A
| 自熔合金 |
, b3 \2 }" e: L2 @1 {--- |
9 _) k2 c J0 ?1 E7 b! p" A83+ (12+) |
& r3 c/ t2 F% t. R1 ]: m6 j62 (9)** | ' w8 n: [( D- d+ N1 H8 g! b
--- | 3 R. U1 N' n: m& z" j: Y- @) W
--- | ; W8 K$ c" ]. r, G! j! T6 X. O
--- |
; Q z# ?2 D1 I1 c8 U7 F. }0 L
+ K: {9 m) J1 }) c| 陶瓷 | ' D+ }8 z' r, G
--- |
% s4 g8 x- T( z5 o7 p14 - 32
(2 - 5) |
) o. Q+ R. B- p--- | f8 `5 O- w% z& T3 y6 O' z- C/ E4 Q8 v
--- |
/ Q. ]4 _( V1 i+ ]4 T21 - 41
(3 - 6) | K0 S6 G c- f/ i& A
25 - 55
(4 - 8) | 1 K& }* u9 Y5 y9 A$ ^3 `
: Z# P# ~3 D2 v8 q9 M/ [$ ?# g| 碳化物陶瓷 |
/ ?7 |/ d1 L* W0 K) p: D m. R' o( ~--- |
0 P# M* v) F' w1 O0 O% u7 j34 - 48
(5 - 7) | , o& r+ j: X: g, J
83+
(12+) | 3 f. [9 g% N* N4 S
--- |
1 W/ V. ]+ T. {/ R55 - 69
(8 - 10) |
4 w9 y& t2 q& R e4 c. \! `0 I: C! g2 d500 - 100
(9 - 14) | 5 w; \5 w6 `3 v; M4 v4 x
$ V& Y$ p1 S9 L* y5 C| 5 L. o8 x: U2 i2 W2 y
致密度, % | # t& B. w: N& C9 c/ ]$ x$ Z
: m+ c" V' H/ C
| 金屬 | * X1 R% R; S% K, G/ |
85 - 90 | ) Z9 j6 _. Q2 j* V
85 - 90 | ( p4 k" w- \8 H0 d+ A1 w
95 - 98+ | ; A: O3 j- ~, u
85 - 95 | ' t _1 _1 p4 \0 O% \/ }
90 - 95 | ' B$ E* s$ y" d8 ~* I5 U1 o
97 - 99+ |
4 `& s' g* i. F0 M6 W/ d8 j2 O, v k0 I- j/ S
| 有色金屬 |
) u6 e$ n! l, G3 y. `1 i85 - 90 | 0 b4 s8 F, g( W3 t1 k) z: R
85 - 90 | 6 C7 `6 W7 @# R/ ~9 O" ~5 G% q
95 - 98+ | 3 N( S- }1 M& S/ P3 {
85 - 95 |
4 S% c+ q, t9 Q90 - 95 |
% q5 @! j; M. ~4 s; d97 - 99+ |
; P8 x o+ H7 g7 b( l' a
8 }; y# E* j) S9 H' w! a| 自熔合金 | 1 X: g6 O/ ~ T- ?% V
--- | ) Z2 M4 h1 r R) Y# w6 _7 r* u; o- O
100* | & U& \5 v# O! ~- w
98+** | * N7 x' M0 Q) o5 k! b# T# I# w
--- | / x: W5 ?, }* G% c% C
--- |
9 q' Q5 \* f0 |; b. u- u6 V--- |
# P1 C5 w' X& h+ d, y7 Q6 k6 y7 f- p: V( S: b9 @
| 陶瓷 | ( A; g: y) T( b1 g+ A3 i9 c! [; b% v
--- | : u. S7 w" N; [1 j
90 - 95 | ' r7 S8 L: Z0 u4 i. [$ W
--- |
* U( s# b5 ^: {& P--- |
2 [. q- P3 W2 e% ^ {: I90 - 95+ | a1 \- _# Z# y& Z2 S6 C
95 - 98 |
5 @4 t" Z8 d" o* y
* E* v$ i! I1 n$ v# C Y0 x1 J| 碳化物陶瓷 | 0 T% d3 R. x$ }$ K. J/ P( a
--- |
! I3 P A% D A' Q e% ?85 - 90 |
) V$ P, @# f' N& R95 - 98+ |
6 v5 M3 [0 h7 Z1 K--- | 3 ?6 ~$ V; F' D: l
90 - 95+ |
# D! n( |5 O# ] B95 - 98+ |
/ F0 T+ ^$ e1 u& J+ Y. D- |* w3 W3 Q1 b% S! H
| ; I+ V6 M P: x% Y
硬度 | 5 l* ^- b/ z# ?& M4 v' j A
0 U! e, B. j8 Z& O| 金屬 |
6 @ z" P. R3 U3 A4 h84Rb-35Rc |
: ^2 _% h9 ~$ Q7 H80Rb-35Rc | 7 t* l% a {$ h4 P3 ~8 a
90Rb-45Rc |
2 c N2 ?' d5 y* k85Rb-40Rc |
" n* N4 O& g0 F( |& c1 |80Rb-40Rc | / x& U7 A) N* O- ]! N7 x$ U
30Rc-50+Rc |
8 J( l# Z" h5 q5 h c, V0 _0 J q! l& D7 K$ x1 V1 e% p
| 有色金屬 |
: `0 p/ c1 _& Y# @) T# x95Rh-40Rc |
" e5 l* p6 d& U" }30Rh-20Rc |
* y, L4 [: Z( T( B0 A: o. H100Rh-55Rc | " g' j" d; v1 K* D& b4 s* t
40Rh-35Rc |
# o1 @0 T/ `/ D8 z1 A40Rh-50Rc | & Q7 r2 x* g; E _ `4 i
45Rc-55Rc | + t8 _; v& A6 Q$ N
; N+ [' }7 U4 L4 M3 [- p% Q
| 自熔合金 | ) J, a4 H0 Y3 @5 g
--- | 9 U& x: `6 e. U9 c; ^
30 - 60Rc |
# J7 q8 z6 W/ g6 ]( T: \. `50 - 60Rc | . f5 C7 B! C& k4 O+ L
--- | 4 W4 n$ D" [8 \, w4 `4 c% \6 t
--- |
8 H" ?9 w! e; s- g/ Y; [! v--- | 1 G$ V1 V% M9 I6 c8 P6 ^* s( T1 [
; G T1 G f, ~1 x* a| 陶瓷 |
C2 h6 N$ N: k/ O7 e--- | ; I9 e0 E4 y1 n8 g I _7 c
40 - 65Rc |
. e' P6 B i5 S4 W$ D--- | " Q& o' O' l9 y; q! ] r
--- |
: P: o7 F* w2 S* S( N m* M. A6 G45 - 65Rc | $ `& j1 R9 b- C- s% L; B
50 - 70+Rc | ) D' }$ H* o* T' I8 Q+ C
5 O0 B2 |. I: C" r) E
| 碳化物陶瓷 | ! Z& A) e/ J4 l- n( ] f
--- | + s0 Q- m* j. v: s( j
45 - 55Rc | 7 h) A# }. Z7 G9 i0 L' Y+ t: s; H; X
55 - 72Rc |
p8 b. p- ~ l/ U+ Y7 u0 i--- | 8 S# R: f1 F# ^% z- M9 F
50 - 65Rc | % B& F9 e- V, E. o: ^. P
50 - 70+Rc | 4 v2 S/ a# x" r7 C* @1 I# z
$ q% t2 }- C( C. l1 U
|
A5 w5 E5 L. e, M2 k+ x 滲透性 | ) @! k9 o2 A6 G) M9 J" v$ Z
0 M6 `6 W" B/ b- {8 C+ ^ J
| 金屬 | ! c2 M$ w! ^3 [; i7 I1 R2 e2 x
高 |
- C' k# X1 m6 }9 {中 | . Z% [0 ]% b7 U8 ]" n
極小 |
9 q4 `) d; F i1 k1 d1 S; v中 |
% _- @5 z6 o* b ]+ {, x中 | + a- n: h2 I* X* H3 ~( W9 ]
無 | : R/ }1 a. A' b. m2 q! T2 D( M
3 B* \( ^, z( n c| 有色金屬 | # L$ i! h* D/ @# l
高 |
( i' s" h* J3 o/ g) E, w中 | " }, m4 P: Q0 ]
極小 |
( L! D" s! T; Q中 |
: H8 {; B) S4 w5 M( d; n* v' y中 |
/ N* @7 A& d! d0 ?1 Q" m無 | + N% S- z: @+ u } ~+ o5 ?
/ u0 T- `3 p \- F/ ~
| 自熔合金 | " P& {9 ~! q; T. H u& k
--- |
) u1 l8 D6 u8 B, `無 | ' L3 P9 B- h Q6 h; P) f; _) D
極小 |
; r# P4 G% w, w8 ?3 l6 ?--- | - X, z6 }) |1 ~* s# v( V
--- | + [$ p7 X6 _. a& @- H$ t
--- |
8 v. n' [: [: a& s2 N. `, ]' S7 R* g3 E$ V
| 陶瓷 |
% ]' x8 a9 J# {--- | 2 t+ l' t( s0 }( z
中 |
% o. A" a4 Z: @! N3 L--- |
' c8 S6 p9 d7 H5 C2 D3 L--- |
7 Q0 p% e% b/ z$ `2 Z偏小 | , x6 C) J5 O) }. k2 S: i
極小 |
& T2 t' E; _- i8 \" {+ i- r1 I2 n' b8 Y% b- N! U& H. n+ s
| 碳化物陶瓷 | / w& @/ V8 V5 u) U `/ v
--- | & L- o" `. u- @6 _; R# E4 z
中 | ?# m k, l% r% G
極小 | 7 }! ]0 Y" c3 y9 t
--- |
/ F) n* G& M1 Z) N9 r偏小 | . b; o A, \) P6 K) S* e3 M; x- n% [
極小 | 4 e- z/ i, ~* w3 A: j6 c0 E% P
$ i [6 D2 _5 E
|
% q) J1 v7 p7 L 涂層厚度限制 | 0 X6 |7 D1 s& n
$ \0 l1 a! h \3 P: X) r7 e| 金屬 | 5 V0 s R5 n9 U1 @3 M/ a" T
0.5 - 2.0
(0.02 - 0.08) | , T: h4 w7 l4 V1 f' V* T9 B
0.5 - 2.0
(0.02 - 0.08) |
% ?) W3 L3 X) i; ~4 |2 K0.6 - 2.5
(0.025 - 0.1) | 9 }9 [# w/ o& @5 K7 W: U2 M
0.5 - 2.5
(0.02 - 0.1) | 9 U- L/ C& ?# R( `. A) u) ~+ D
0.4 - 2.5
(0.015 - 0.1) |
& X% c ?$ f" M) I% X1 E0.05 - 10+
(0.002 - 0.5+) |
* O8 e$ p/ ?6 r5 m8 q6 o3 H
# B: w3 y5 z5 f( B; ^/ A| 有色金屬 |
% G3 `/ b x$ i' I- q) x8 a0.5 - 2.0
(0.02 - 0.08) | $ z4 w" H* c$ \) h' B
0.5 - 2.0
(0.02 - 0.08) |
& L6 s$ u& G G0.6 - 2.5
(0.025 - 0.1) | 4 a* I; x; O" I
0.5 - 2.5
(0.02 - 0.1) |
2 ?2 V6 n2 @% a5 a$ {8 b* n0.4 - 2.5
(0.015 - 0.1) |
5 r" z/ F8 Y! H+ [$ o. M0.05 - 10+
(0.002 - 0.5+) |
8 u/ D7 ~" e P# Y1 d) z" n4 g6 s) y* Y
| 自熔合金 |
& z6 Q5 g; m% X1 r" i) G4 R* ~1 o--- |
* _% d" I, {3 K7 Q7 S7 E0.4 - 2.5
(0.02 - 0.2) |
/ c" R+ U% l+ x; T0.4 - 3.8
(0.015-0.15) |
5 k5 w( D+ f4 y% {, r7 V--- |
! L0 V( w* S/ n8 K$ ^--- |
: R# y: L' \0 I3 m! k- T" p0.1 - 15+
(0.004 - 0.6+) | % f5 @: i" d* v- k2 x
- l" T$ K1 j: m, p) l/ ~! ?# K| 陶瓷 |
' B2 p9 H1 j; q% N5 d. l--- |
/ C" Y6 q( ?' P; ]/ d3 X/ f/ Z0.4 - 0.8
(0.015 - 0.1) |
) H1 x% B+ o0 i9 ]1 O4 Y--- | ; B& [/ {2 g* v* r I+ ?
--- |
: S- f' I. G- z# X5 \" g5 D9 W+ L(0.4 - 5.0
(0.015 - 0.2) | 2 g* X2 o8 I/ e u! Z/ C4 Q% d
0.05 - 10+
(0.002-0.25+) |
' J1 o% M- W: @6 h5 n5 o M0 P/ V# b4 Z- f# b3 L
| 碳化物陶瓷 |
) E6 R. @3 i' t2 K# j- z1 m& m--- |
" E1 W5 {# o8 w0.4 - 0.8
(0.015 - 0.1) | 5 G3 a" O: H# G9 J
0.4 - 5.0+
(0.015-0.2+) |
' U9 o$ |! i8 W; z( f; ~; X--- | 9 r. o% |- p e2 z2 ]- @0 B
(0.4 - 5.0
(0.015 - 0.2) | 3 ?; O- x' j0 p
0.05 - 10+
(0.002 - 0.4+) | , i* X* C) Q5 W' V* I7 X$ V
* 自熔性涂層(2) 超音速火焰噴涂
3 v1 Z0 d0 ^9 p1 l& j4 s** 非自熔性涂層（1）可控氣氛下的噴涂
/ ^+ h5 Z7 H; f4 B熱噴涂設(shè)備的主要組成部分
$ Z, U2 j% k5 r9 I/ E( ~
: [" E. a% P) q, s
5 _7 x. R, i& j9 n4 Y |
發(fā)表于 2006-8-22 22:22:41
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