热喷涂技术概述详解.PDF

热喷涂技术概述 众所周知, 除少数贵金属外,金属材料会与周围介质发生化学反应和电 化学反应而遭受腐蚀. 此外,金属表面受各种机械作用而引起的磨损也极为 严重.大量的金属构件因腐蚀和磨损而失效, 造成极大的浪费和损失. 据一些 工业发达国家统计, 每年钢材因腐蚀和磨损而造成的损失约 占钢材总产量的 10 %, 损失金额约占国民经济总产值的 2 - 4 %. 如果将因金属腐蚀和磨损 而造成的停工、停产和相应引起的工伤、失火、爆炸事故等损失统计在内的 话, 其数值更加惊人. 因此, 发展金属表面防护和强化技术, 是各国普遍关 心的重大课题. 随着尖端科学和现代工业的发展,各工业部门越来越多地要求机械设备 能在高参数(高温、高压、高速度和高度自动化)和恶劣的工况条件(如严重的 磨损和腐蚀)下长期稳定的运行.因此,对材料的性能也提出更高要求. 采用 高性能的高级材料制造整体设备及零件以获得表面防护和强化的效果, 显然 是不经济的,有时甚至是不可能的。所以, 研究和发展材料的表面处理技术就 具有重大的技术和经济意义。而表面处理技术也在这种需求的推动下获得了 飞速的发展和提高. 热喷涂技术就是这种表面防护和强化的技术之一, 是表面工程中一门重 要的学科. 所谓热喷涂, 就是利用某种热源, 如电弧、等离子弧、燃烧火焰 等将粉末状或丝状的金属和非金 属涂层材料加热到熔融或半熔融状态, 然 后借助焰流本身的动力或外加的高速气流雾化并以一定的速度喷射到经过预 处理的基体材料表面, 与基体材料结合而形成具有各种功能的表面覆盖涂层 的一种技术。 一. 热喷涂技术的分类 根据热源的种类热喷涂技术主要分类为： 热 源 温 度 ℃ 喷 涂 方 法 粉末火焰喷涂(焊) 火 丝材火焰喷涂 约3000 陶瓷棒材火焰喷涂 焰 高速火焰喷涂(HVOF) 爆炸喷涂(D - GUN) 电 弧 约5000 电弧喷涂 大气等离子喷涂(APS) 等离子弧 10000以上 低压等离子喷涂(LPPS) 水稳等离子喷涂 1 各种热喷涂方法的热源温度和流速 低速火焰喷涂 电弧喷涂 等离子喷涂 高速火焰喷涂 温度 o 0 2500 5000 7500 10000 C 速度 0 250 500 750 1000 m/s 二. 热喷涂设备 虽然因热喷涂的方法不同其设备也各有差异, 但依据热喷涂技术的原理, 其设备都主要由喷枪、热源、涂层材料供给装置以及控制系统和冷却系统组 成.下图为等离子喷涂的设备配置图. 三.