焊接技师培训教材(喷涂)详解.ppt

工艺流程 工件表面预处理→预热→喷涂打底层→喷涂工作层→后处理。 a) 预热目的： 1） 去除工件表面的水分； 2） 提高工件表面与熔粒的接触温度； 3） 降低涂层冷却速度，减小涂层内应力。 预热温度一般控制在150～300℃为宜。可直接用喷枪预热。 火焰喷涂工艺（1） b) 喷涂 需打底层时，可在喷涂工作层之前用钼或放热型的镍包铝、铝包镍粉末先喷涂一层厚度约0.10～0.15mm的打底层。 严格控制喷涂材料的供给速度、喷涂距离（100～150mm）、每道涂层的厚度（0.1～0.15mm）、喷枪与工件的移动速度（7～18m／min）和层间温度（250℃）等。 火焰喷涂工艺（2） c) 喷后处理 对防腐涂层应进行涂层后处理。 火焰喷涂工艺（3） 电弧喷涂原理示意图、设备和喷枪。 2. 电弧喷涂 1）热效率高：电弧喷涂热能利用率高达60％～70％。 2）涂层密度（70～90％）比火焰喷涂涂层致密，结合强度 比火焰喷涂高。 （1）电弧喷涂特点 3） 电弧喷涂可以利用两根成分不同的金属丝制备假合金涂层。 4） 由于电弧喷涂是两丝同时送进，所以喷涂效率高。 5） 火焰喷涂消耗的燃料费是电弧喷涂电费的几十倍。 电弧喷涂特点（2） 电弧喷涂主要工艺参数有： 1） 电弧电压：取决于喷涂材料的熔点，一般不低于15～25V。 2） 电弧电流：电弧电流有自调节作用，调节电流可维持电弧的长度和稳定性。 3） 送丝速度：取决于电参数和线材的性质，决定了电弧喷涂速度。 4） 压缩空气压力和流量：影响喷涂材料的雾化效果和熔粒的飞行速度，对涂层的质量有很大的影响。 5） 喷涂距离应控制在100～200mm，喷涂角不应小于45°。 （2）电弧喷涂工艺 1） 在钢铁构件上喷涂锌、铝涂层，对构件进行长效防护。 2） 在钢铁件上喷铝可防止高温氧化。 3） 在钢铁件上喷不锈钢或其它耐磨金属，用于耐磨蚀防护。 4） 在机械零件上喷涂碳钢、青铜等材料，用于修复零部件。 5）在塑料制品上喷涂屏蔽涂层等。 6） 用电弧喷铝或喷锌生产复合钢板。 （3） 电弧喷涂的用途 利用非转移等离子弧作为热源对喷涂材料进行加热、加速、涂敷。 3 等离子喷涂 等离子焰流温度高、流速快，因此喷涂效率高、涂层致密、结合强度高、基材表面热影响区小。 由等离子弧电源、电器控制、喷枪、气源、送粉系统、水冷系统等组成。 （1）等离子喷涂设备 1） 输入功率和电参数：确保粉末熔化良好，防止出现生粉。 2） 等离子气体的选择： 氮气：热焓高，价格低廉，是等离子喷涂主要工作气体。 氩气：易于引弧，等离子弧稳定，有很好的气体保护作用。 氢气：可作为辅助气体起到提高热焓和防氧化的作用。 （2） 等离子喷涂工艺（1） 3） 供粉速率：速率过大使熔化不良的粉粒增多，涂层组织疏松、气孔率增大；速率过低则降低喷涂效率。 4） 喷涂距离和喷涂角：喷涂金属粉末时喷距为75～130mm；喷涂陶瓷粉末时喷距为50～100mm。喷涂角度以90°为最佳。 5） 喷枪与工件的相对移动速度：移动速度快些为好，可防止一次喷涂过厚导致涂层内应力过大，还可避免局部过热。 等离子喷涂工艺（2） 1） 耐磨、减磨涂层； 2） 耐蚀涂层； 3） 抗高温氧化、抗高温气流冲刷、热障涂层； 4） 制造金属、陶瓷类高熔点复合材料。 （3） 等离子喷涂的应用 等离子弧焰流温度高，适合喷涂高熔点材料。涂层密度可达85~98％，结合强度高达35～70Mpa，喷涂质量远优于火焰喷涂层。主要用于： 超音速火焰喷涂原理 超音速火焰喷涂原理图。 4.超音速火焰喷涂 1） 焰流速度高但温度相对较低，适合喷涂含碳化物材料。 2） 涂层致密（99.9％），表面粗糙度低。 3） 结合强度略低于爆炸喷涂，达70MPa以上。 4） 喷涂效率高，但燃料消耗大，喷涂成本比较高。； 5） 噪音大(120dB)，需有隔音和防护装置。 （1）超音速喷涂的特点 超音速喷涂的涂层质量优于等离子喷涂的涂层。 （2）涂层性能及应用 各种热喷涂方法比较 1 对涂层结合力要求不高，喷涂材料熔点2500℃，可采用火焰喷涂。 2 对涂层性能要求较高，喷涂高熔点材料时，应采用等离子喷涂。 3 工程量大的金属喷涂施工最好采用电弧喷涂。 4 要求高结合力、低孔隙度的金属、合金及以某些金属陶瓷涂层可采用超音速火焰喷涂。 5 对于批量大的工件，宜采用自动喷涂。 六、喷涂工艺的选择原则 1. 喷涂耐腐蚀涂层 (1) 铝、锌及其合金涂层：锌、铝的腐蚀电极电位高于铁，涂层有保护作用，可用于桥梁、铁塔等大型部件的防腐处理(