浅谈超音速喷涂的技术特点1.技术原理超音速冷喷涂又称低压冷喷涂,是一种新的金属喷涂工艺,它不同于传统热喷涂(超速火焰喷涂,等离子喷涂,爆炸喷涂等),不需要将喷涂的金属粒子融化,喷涂基体表面产生的温度一般不会超过150℃。超音速冷喷涂技术原理是利用压缩气体通过缩放型拉瓦管产生超音速气流,将粉末沿轴向送入超音速气流中,形成气-固双相流,经加速后在完全固态下撞击基体,发生较大的塑性变形而沉积在基体表面上形成涂层。2.技术特点(1)冷喷涂基体表面的温度低于150℃,四川专业热喷涂不会使基体产生内应力,无变形和相变。(2)涂层无热应力,可以喷涂厚涂层,厚度达到10毫米。(3)涂层结合强度高,30~100MPa;内聚力大,30~100MPa。(4)涂层致密,孔隙率低(<5%);导热导电率高(90%以上)。(5)涂层均匀性好,表面光洁度高,Rz20~40。(6)冷喷涂喷出的粒子流截面小而狭窄,且定向性好,可以喷涂局部表面。(7)一台设备可以喷涂多种粉材(铝、铜、锌、镍、铅、锡和巴比特合金等),并可制备多种功能性涂层(抗磨损、耐腐蚀、减摩、耐热、密封、导电、防粘着等)。(8)可在任何金属制品上喷涂,专业热喷涂也可以在陶瓷、玻璃和水泥面上喷涂。(9)冷喷涂无高温,无危险气体和辐射,对环境无害。(10)设备结构紧凑,便于携带,可在固定场合使用,也可以在野外条件使用。
硬质合金喷涂需要具备四大性能:1.具有高的强耐性:模具在挤压过程中要同时接受极大的挤压力、弯曲应力、冲击等杂乱的负荷。故请求所选用的资料,通过热处理后,应具有高的强耐性。因此,模具资料应有杰出的淬透性,这么才干确保模具能淬透及均匀的安排。大块的碳化物及严峻的偏折,纤维方向性和非金属搀杂等内部缺点,都会使模具的强耐性降低,或在受负荷时导致应力会集,造成模具前期损坏。2.具备非常良好的耐磨性:模具应有高的耐磨性,才敢确保正常的使用寿命,出产出大批量合格的挤压件。通常来说,钢的硬度与耐磨性在必定条件下是成正比的。故模具材料不但要有足够的淬透性,还要有高的淬硬性。除了硬度外,起决定性的还有热处理后基体安排的粗细、成分、过剩与口火析出碳化物多少、巨细、类型、分散度及红硬性等。如高速钢与低合金工具钢,尽管热处理后具有相同的硬度值。
热喷涂加工技术是利用热源将喷涂材料加热至熔化或半熔化状态,并已一定的速度喷射沉积到经过预处理的基体表面形成涂层的方法,赋予基体表面特殊功能的目的。一燃烧法:线材火焰喷涂是采用氧-乙炔燃烧火焰作热源,喷涂材料为线材的热喷涂方法,简称气喷涂。二电加热法:电加热法是在两电极之间的气体介质中,产生强烈而持久的放电电弧,从而产生高温作为热源,喷涂材料为线材的热喷涂方法.特点:采用等离子喷涂和爆炸喷涂技术,在各种液压缸、往复泵中的柱塞和活塞杆表面上喷涂特种陶瓷涂层。硬质合金喷涂硬质合金喷涂突出特点在于:1.陶瓷涂层与钢基体形成复合材料结构,有效利用热喷涂的优点,强度高且耐磨抗蚀;2.摩擦系数低、能耗小、减少摩擦能耗;3.对密封填料或对偶件的磨耗小,减少维修;
超音速喷涂装置利用煤油为燃料,利用氧气和压缩空气为助燃剂,控制装置将煤油和助燃剂以一定的压力和流量输送到喷枪,经高性能雾化喷嘴雾化混合成液雾后喷入喷枪燃烧室,液雾经火花塞点火燃烧后形成高温高压的燃气,拉伐尔喷枪将其加速到超音速。送粉系统将喷涂粉末从拉伐尔喷枪嘴的低压区送入超音速射流,经射流加温加速后从喷枪喷出,高速喷向工件表面沉积形成涂层。由于多功能超音速喷涂技术可以使用氧气和压缩空气两种助燃剂,同时具备HVOF和HVAF的功能,焰流的速度和温度在大的范围内连续可调。喷涂前,工件必须经过表面清洁处理和喷砂粗化处理,一般喷涂材料为WC-12Co,WC与Co的质量百分数Wt分别为88%和12%,烧结破碎法制造。碳化钨在常温下硬度较高,特别是热硬度很好,至1000°C其硬度下降也很少。
超音速喷涂的应用领域按喷涂层功能分类冷喷涂技术应用领域如下:(1)耐腐蚀涂层在钢材上制备阳极性防腐层(Zn、Al 及其合金),或喷涂阴极金属(如N及其合金i等)。(2)耐磨、减摩涂层在机械制造与维修领域中喷涂金属陶瓷和减磨合金涂层。(3)功能涂层在科学研究和电子技术领域中制备非晶涂层、生物材料涂层、纳米结构涂层等。(4)喷涂成型在许多机械制造和电子工业领域中直接喷涂Al、Cu 、N i 及其合金制造成形部件。(5)零件修复在汽车维修中,喷涂Al、Cu 、N i 及其合金修复发动机缸体和密封阀;在修复航天飞机火箭推进器时喷涂A l 及其合金涂层。(6)表面处理除喷涂金属涂层的应用外,喷涂机还用于表面处理。例如:喷砂去除表面污染物;预热基材降低热应力等。