什么是熱噴涂 : W: v. E9 w- i% J+ a" p
cccc熱噴涂是指一系列過程,在這些過程中,細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,沉積到一種經過制備的基體表面,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或熔融態,再經受壓縮空氣的加速,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發明熱噴涂以來,該工藝得到不斷完善和發展。今天,熱噴涂作為一項高科技工藝已廣泛應用于航天、汽車、能源、鋼鐵、冶金、造紙、機械維修、市政建設等諸多領域。在中國,熱噴涂還是連續四個"五年計劃"推廣的科學項目。 ) @2 H7 a! ^7 F5 ]$ o
圖1.
5 c8 m* ^8 N7 ]- v, ^) N ' M+ w" E. I. O+ u5 w
% N) b5 T( ^8 n% H0 ^圖2. $ ]" k" n+ P/ S l

6 ~4 [7 A! ?1 C4 X 1 N3 S0 m/ N' \! w
cccc在工程、機械的表面領域,熱噴涂技術是最有效、最省錢和最直接的增強表面功能和工藝參數的方法。能夠通過熱噴涂手段改進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。
' v ~% O- A" _+ Occcc可選擇多種多樣的熱噴涂設備和方法,無論是手持的或是裝在機器上的。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。
$ h7 s( a1 `. a3 c& ?) l! Rcccc很多行業都在采用熱噴涂工藝提高設備或零件的使用壽命、改進表面工藝參數以及降低生產和維修成本。熱噴涂的功能包括: 0 [( A0 I: k; E* e3 ]4 k2 Q `* Y8 Z
! S% f7 o- [( O/ E- 抗磨損
2 W6 C, r1 I* V( ?! t: p; S1 u
- 抗腐蝕 7 e- [7 Y" p, N
- 間隙控制
4 [0 Z( ^( ?* }. r; T" V* F
- 控制流體環境
8 I. \6 u9 c+ u
- 熱障
. `( H9 @7 ~5 M( o* T
- 恢復尺寸 0 y8 H6 [8 B# E% b% N* V( G
- 改變導電性
9 ^0 H- ]7 N9 W) H各種熱噴涂工藝的比較
1 J* P9 ]; I0 ]& M+ O, u& B
: u* N6 ^- }+ ^/ Y3 x* m
3 ~+ C( t4 t: w) E
) ~: g _! t) I( C" |* _% [$ W* X, @% \/ F& |8 x5 q: F
涂層類型 |
|6 o) I8 ~; o7 @* `火焰線材噴涂 |
6 |1 Z9 S8 z* Q: M0 t火焰粉末噴涂 | . C; f b- }% I2 z
超音速火焰噴涂 |
]: J) S% @# O1 |2 y8 |6 u( M電弧噴涂 |
' N4 L- i# a. ^9 H, _等離子噴涂 | ; o" [# O' C8 F8 B
低壓或真空噴涂 | ; N; s, j' c# [. {, ^* T; ~5 y
$ k) e5 r$ D7 A1 `# U4 u ]
4 ~" Q7 ?$ b# g3 W 氣體問度 103 oC (103 oF) | 3 z; o" G9 u* l
( C$ u' [7 D- p7 k0 z: F: y6 u全部涂層 |
^1 q( r5 }9 T# v1 a$ h5 U3 (5.4) | W; a) b) J [% O3 ?
3 (5.4) |
6 g4 |! L1 M2 X' H& R* y* s. @2 - 3 (3.6 - 5.4) | - O" Y* ^3 D4 E }0 ]: p) a
N/A | / b: z2 t) ]$ U& _* B1 H% a
12 - 16 (21.6 - 28.8) |
. K9 ?+ u' d1 Z- \5 `( F10 - 80 (18 - 144) |
4 Y9 |3 @7 F1 ]& U6 U; X: B% w! Q
- I8 V+ m; b- U1 |5 Q; ]" F; s! u! `
結合強度 MPa (103 psi) | + p2 C, _% s6 o, Q k
7 f- J" h+ n- p. Q6 V5 C# y. X
金屬 |
( a+ D8 H0 H: O, s% o: U/ F14 - 28 (2 - 4) |
$ f5 r/ ~+ E6 O7 ]14 - 21 (2 - 3) |
( u- m- x# q5 ]+ V2 l) V% x! U48 - 62 (7 - 9) |
$ ^4 x2 U) _2 s, |7 S: j5 }$ [28 - 41 (4 - 6) | ; w4 T) h0 D" H# v% k% Y3 E8 K
22 - 34 (3 - 5) |
% I V3 Q5 K8 ~6 }7 [100 - 400 (14 - 57) | : w% |( o j, a+ X- h6 x M+ i
% i' i7 \7 j2 K4 Q4 i有色金屬 |
5 d3 p" N- k# `. Q) l4 @7 - 34 (1 - 5) | ; n3 O3 {! f" l2 \! r% D- d) N1 _
7 - 34 (1 - 5) | : Z9 Y9 |& o! N+ [: b9 ~
48 - 62 (7 - 9) |
) K0 r: O3 B5 f$ ]5 [0 i! C14 - 28 (2 - 7) | ( q) Y" k+ d% g( }) Y. e7 c
14 - 28 (2 - 7) | ! \, m' Z9 l# J( N( ~% \% S3 M2 J
400 - 750 (57 - 107) |
! @, e; E3 t- |) t
3 c& w& s2 e/ J" ~5 S自熔合金 | 4 J! k7 G1 ^* Z* z
--- |
( P& O" f" N8 O- c& ^7 e7 a83+ (12+) | - B( S. W0 g q
62 (9)** | ) L* i# J: u" h8 o5 M* B
--- |
* f$ c/ _% U' u# [--- |
- u' b8 f4 A2 }9 l1 g5 e3 \ C--- | 2 S- ^2 K' f( N Q/ |
) w5 v: Y0 H6 `, k: Z
陶瓷 |
3 x( x( o; T3 U4 m5 j, x/ Q8 H--- | 3 b# t6 w, x( `4 e
14 - 32 (2 - 5) |
: \- K" p* U( Q7 X! J--- |
, }! e4 ]" p# }* m, [$ ] L9 m--- |
% S6 f6 ~1 d) K4 D, f. Z, I' ?' \1 U3 R21 - 41 (3 - 6) | 1 A- b( d9 Y$ k& L6 v4 {0 n5 h7 \6 F
25 - 55 (4 - 8) |
0 V- A7 [5 \9 X1 z4 t5 I6 R4 H+ v1 b1 f2 r! Q4 f+ Z
碳化物陶瓷 | ) E( u/ c5 G. T! m) @1 B
--- |
" l* W) o3 G* I7 R! @* l$ ~34 - 48 (5 - 7) |
( l7 O& y$ d& w$ ] Z83+ (12+) |
1 q: \. b, y1 \6 k8 S9 X7 f: \--- | : }$ O9 A* X8 [" e, n
55 - 69 (8 - 10) |
! h7 I$ R+ t2 p6 _500 - 100 (9 - 14) |
+ S* J( q& b( h' q7 u2 f+ Q! f
- i. E7 M8 X, e& }* K5 }. b& T! s9 O# ?! X
致密度, % | 6 A V5 ~& N* ]# Y- W6 m: d# _
) m0 I) F) K X6 ]
金屬 | 0 ]9 ], }; _0 M( f! r2 K, i
85 - 90 |
1 d& l }2 A5 t, P6 e85 - 90 | - k j! N: O6 e
95 - 98+ | 8 _" Z, r8 ]- k _: A" @) H4 b$ k1 H
85 - 95 |
- w% G7 f" B, K0 Q U- Z90 - 95 |
; x/ W1 e1 ?$ r6 T97 - 99+ |
5 K; g' X2 q% _
% A' o, ?& c# c有色金屬 | $ \3 T, @0 G4 K0 |7 H7 S+ c3 Q8 U
85 - 90 | 8 } _" E5 _9 W( K+ y' Z- _
85 - 90 |
: ]+ B4 `" V8 H0 Y0 j95 - 98+ |
+ c+ |1 K5 {% w, O85 - 95 | 5 Z3 M. l3 {& T' v) {
90 - 95 |
: p/ q1 C: K# O! @, h. f97 - 99+ | 4 w2 r& [% Q" \, s' a
/ y5 X. K* i" a: l+ Q自熔合金 | 9 |: M3 Z" K4 u% V0 x& a
--- |
( l$ N8 C* X" v1 [% m r9 q& J' e0 P100* |
. h- c4 j4 s3 l: y) G8 a* z5 o2 R98+** | 8 j: C4 W( z% [+ i# X
--- | ' `8 n6 |% P" t' v1 I; m1 L
--- | 7 {4 K. T$ u( m* ^3 v
--- |
$ ~/ A9 B$ h2 \6 A' Z: H& {; Y. r, ]- \3 [4 K
陶瓷 |
( [- J2 B) A1 j) M2 v--- | 1 [# l: J) u1 N$ Y" ? U
90 - 95 | 4 f p+ l' l# S
--- | # t4 [8 m0 `$ B$ k0 M: Z! w
--- | ! ?7 f) v! w @. U# j
90 - 95+ |
6 k; ?4 D1 O! z" q& {! x; t95 - 98 |
3 W# N h5 {! q/ X
8 Y" U) H+ V j" u1 a. p6 V, R) e碳化物陶瓷 |
4 A% c% g7 L0 |, V* F% ~--- | . Q8 b% a8 Z! q' r8 D$ F% b
85 - 90 |
( b n- X# h1 D: X" p0 K% q95 - 98+ |
+ E# t% a8 Q( m" A9 s--- |
. p: O, ~' c. `5 [2 w: r. w90 - 95+ | 5 ^0 A0 O8 b9 n* u2 e- O% E$ n3 \- [
95 - 98+ |
2 m5 N% F" @6 a* ^+ Q
: L) Q5 e' ]8 d$ [( i8 y& p2 `7 V. h! m; u% ?& ]" ^
硬度 | 8 N$ B7 P5 S3 }1 I5 W! I. E
- x0 j. |( H0 H( ?. \
金屬 | 8 o. a1 l+ d2 r0 i6 d
84Rb-35Rc | ' y& y& O! ^7 o. R
80Rb-35Rc | 7 g, O0 K( h1 p9 f# t0 N! q
90Rb-45Rc | 1 s U* V6 M* [$ u- t
85Rb-40Rc |
b% X0 u! e4 Y- \' y80Rb-40Rc | $ l4 Z- K' H5 Q$ d; H
30Rc-50+Rc | 3 W8 D) S9 P* t$ O- e: P
8 E! }/ k) \- M- L4 r5 {5 d有色金屬 |
' m( E. J1 ~( o0 H: ~+ v3 L95Rh-40Rc | " W7 j6 P1 N1 H. F. \2 R% |
30Rh-20Rc | % b9 V; X2 Z m, Z+ k
100Rh-55Rc | ' w- K# A7 I' U5 q% F6 |
40Rh-35Rc |
4 @" o" @7 o6 |5 q* F6 G- H; T6 D1 A40Rh-50Rc | 0 m' V5 `! b! D0 o, u! i
45Rc-55Rc | E0 f! d- I: C! |6 Y9 I# S- `
) B" D$ q: g! Z# u
自熔合金 | ! ]' O' i4 i3 q9 }
--- |
2 { T8 _6 n4 P4 A30 - 60Rc |
" n& b" I7 o- [7 u0 h$ O50 - 60Rc | 9 j/ }5 V. l. L8 U
--- | ! Q& b0 K+ E9 {6 e% _
--- | + l0 n [+ o$ z1 v" A
--- | . w/ D7 f- V! `- s( W" E
4 p# q# s5 D# Z7 T( B
陶瓷 |
+ y7 _' ]; w" }# `* n. W9 F--- | ( t* h0 V T: D& \$ Y
40 - 65Rc | ( @' B/ M3 X6 E# ~. ]3 i
--- | ) ?2 W3 ~ j8 N
--- |
4 w. a( l( H [/ r/ {# K' J) h" m45 - 65Rc |
+ x6 o% H$ d5 w& @8 H. x50 - 70+Rc | ' J5 H1 Z2 i$ }+ P) h
& O0 K! ]0 b g' g) k碳化物陶瓷 |
/ o' m2 @( p) O, u( J1 W& D--- | ' O, k% } S& C8 c
45 - 55Rc | 7 r- _0 B7 |. o1 V
55 - 72Rc |
% I1 z4 K6 P- P# M$ K, N--- |
N" z5 j+ s9 G+ B. n, ^50 - 65Rc |
) r( g' C- S! A/ R50 - 70+Rc | " D! e: _* v9 ]/ O. L% m3 k
" G2 C Q% x% c5 z+ y( I2 d
; s, u# _: {; `
滲透性 |
! ?) K: h1 F5 Y2 y/ z5 e8 E# \( }8 ?& w% Z
金屬 |
' K, @! U& y7 r4 p6 z$ T" h4 i高 | o5 Z7 T5 n: i: H& X, e p
中 | ) r6 a0 N8 C5 b4 q
極小 |
0 z6 I: _! p) A8 n8 T3 s中 | " r' j& x0 M. f, ^# G1 J4 u
中 | 7 s- l% Y6 y: d
無 |
+ W5 u; W5 h5 I* o) Q% j9 l9 {, |+ `% L, t1 k# U j! z
有色金屬 | " H7 Z) K' K' Y8 ~& @+ O/ N& ~ e5 |
高 | 4 l+ h0 R+ S) q5 x7 Z* G* V; e
中 | & G1 l( ]) a. S3 t
極小 | 4 [: l3 q% g7 r/ U* Z
中 |
3 b# v" [& g4 o/ `4 i5 f5 z- R中 |
, j, `2 n7 x0 V: a* W/ z無 |
& q! v! U" N( h* L- E' R
4 m) \, T$ ~1 I自熔合金 |
, D' f4 b7 x! c1 f--- |
. v y V3 F" Y) d! Q9 r& V9 G+ U無 |
! U5 \( O0 O; a6 b( j極小 |
) ~5 v" }* n" ~--- | [9 R) s f/ w7 w# S2 B
--- |
2 M! K/ @4 K3 D S. I: s--- | - |* s8 ]2 G( m U$ _' G$ L: [7 x/ [
! k4 I5 h. }! M# n% Z6 j; {, G. z4 _
陶瓷 | ` R. g1 f9 W
--- | : b: h4 A J' o
中 |
( p. b# R: P1 C--- |
: \ [2 u& _2 Z; V2 Z--- |
0 m3 q! W1 z: t8 }4 L6 J9 k- M偏小 |
0 }1 K' ]" @1 F: X: D% x& s極小 | + {( a* c6 c6 z s
' _9 G. M% Q' S
碳化物陶瓷 |
! m# Z& n5 P; |4 T, A% }--- |
& a) c) t" C3 B中 |
/ K; j/ _( T9 t9 f極小 |
/ ]1 i5 e2 G9 l: s* W1 O--- |
7 s9 C% C" G' @& z+ i1 a* b$ n- I偏小 |
9 J7 Z& i. C: T* o0 a極小 |
" f) T# O8 g. k [9 f L
' I+ F) c5 Q/ [) j/ C, i; |+ F; t" i$ Y) M
涂層厚度限制 | % J, C% F! o! z ^) O
' {. d6 i4 s6 a
金屬 | ' @$ U C: B9 i. f
0.5 - 2.0 (0.02 - 0.08) | " G4 R1 R- z! |: R+ T2 N
0.5 - 2.0 (0.02 - 0.08) | 2 ^& M, `3 H. w" j: c* q
0.6 - 2.5 (0.025 - 0.1) |
% {& Q. f$ P. q: H0 ?0.5 - 2.5 (0.02 - 0.1) | 5 {5 {( I# F& N3 p* G7 h! w
0.4 - 2.5 (0.015 - 0.1) | - Q3 Z, ?: ?3 R( T+ q, u
0.05 - 10+ (0.002 - 0.5+) |
3 ] D) N; N! W- D% J$ u( U3 F! C, B* n0 W3 V
有色金屬 |
& ^: y2 `+ w, y) Q, C* b0.5 - 2.0 (0.02 - 0.08) | 3 L2 u$ }8 A: h! W! a5 m
0.5 - 2.0 (0.02 - 0.08) |
* Z1 E% u# I1 g/ @" g$ Z0.6 - 2.5 (0.025 - 0.1) | 0 ? L2 \- q) Y" C; f0 u: o; z5 V8 q5 `
0.5 - 2.5 (0.02 - 0.1) |
7 [ i8 f* M; r) Y/ a0.4 - 2.5 (0.015 - 0.1) |
6 G+ E# a, ?3 N# x0 Q g3 A0.05 - 10+ (0.002 - 0.5+) |
0 D6 j' \* S. f, n7 j0 y+ Z3 a3 a
0 a2 N5 n2 B% z: E3 ]自熔合金 | % f7 `# |* _% {# i1 n
--- |
! E1 @; c; k# B5 I& L$ z+ z0.4 - 2.5 (0.02 - 0.2) |
7 M& ~" Z7 Z3 N+ {9 ~7 h0.4 - 3.8 (0.015-0.15) |
: W) G' V0 f8 s/ m( A$ I; T--- | - I: a5 F7 [! ?) ]6 ?
--- |
- ?1 P0 u% L! \" \2 y$ L) G0.1 - 15+ (0.004 - 0.6+) | ) f1 s. J9 R& N9 f) Y8 }4 X
; S# h& V7 \3 \3 J. P" E7 Z1 c
陶瓷 | % ^/ x1 T5 Y J
--- | 2 h+ j9 _7 A& @. }( P' n0 i; o
0.4 - 0.8 (0.015 - 0.1) |
* X& M: a6 P# M' e; e# k5 m--- | ( m) x- a1 ?( Z, y- O
--- | 9 b; ?: O1 V5 t/ k- Z
(0.4 - 5.0 (0.015 - 0.2) |
6 |0 p+ Y6 o# S$ j- ~0.05 - 10+ (0.002-0.25+) | ! g7 d* S8 u) p' d9 K8 ~5 k
^+ i. N" F7 ^% j' |0 v
碳化物陶瓷 | 3 o( h7 l3 p/ |% e
--- | + T2 \/ d8 ^+ U
0.4 - 0.8 (0.015 - 0.1) |
' k* r$ _) f! E9 B: o0 g0.4 - 5.0+ (0.015-0.2+) |
% A1 \) g& u3 U, ^3 ]" Y* l--- |
$ A1 b& ~0 ^) ^ Y5 B( c(0.4 - 5.0 (0.015 - 0.2) |
1 |0 v& d8 f) Z d- P3 B" S9 C/ k0.05 - 10+ (0.002 - 0.4+) |
$ f( i* K% r P. L; D+ ]* 自熔性涂層(2) 超音速火焰噴涂
1 U- d1 g. n+ U3 k** 非自熔性涂層(1)可控氣氛下的噴涂
/ T( _, }6 ~. a3 K熱噴涂設備的主要組成部分
. |) s1 y' x! x. k
* b! G( m4 }) u0 P, Y6 J " L$ e# T$ l& R
|