等离子喷涂完整版本.pptVIP

2.热喷涂技术火焰喷涂超音速火焰喷涂等离子喷涂电弧喷涂3.等离子喷涂技术等离子喷涂是以压缩的刚性等离子弧为喷涂热源，进行粉末喷涂的一种表面热喷涂方法。由于等离子弧温度高、能量集中，可以熔化各种难熔材料，它采用氩气、氮气等作为喷涂气体，熔融态粒子在飞行过程中得到了很好的保护，涂层中的氧化物等杂质含量相对较低，因而在生产中得到了广泛的应用。(一)等离子喷涂原理(一)等离子喷涂原理(一)等离子弧组成等离子弧特点(一)等离子弧特点(二)等离子喷涂原理(二)等离子喷涂原理(三)等离子喷涂分类(四)大气等离子喷涂(四)大气等离子喷涂设备组成(四)大气等离子喷涂设备组成(四)大气等离子喷涂(四)大气等离子喷涂(四)大气等离子喷涂(四)大气等离子喷涂(四)大气等离子喷涂(四)大气等离子喷涂(四)大气等离子喷涂(四)大气等离子喷涂(四)大气等离子喷涂(四)大气等离子喷涂(四)大气等离子喷涂(四)大气等离子喷涂(四)大气等离子喷涂(四)大气等离子喷涂(四)大气等离子喷涂(四)大气等离子喷涂(四)大气等离子喷涂(四)大气等离子喷涂**1．等离子体气体在一定条件下会发生电离现象，通常把已电离气体的粒子与未电离前的粒子总数之比称为电离度。电离度越高，气体中的正离子和电子就越多。在物理学中把电离度大于0.1％的气体称为等离子体。它是继固态、液态及气态以外的物质第四态。与普通气体不同，由于等离子含有正离子和电子，因而呈现出明显的导电性能。等离子体具有三个基本特点：即很强的导电性、电准中性与磁场的可作用性。等离子体的温度非常高，温度跨度也非常大。按温度的高低可以将等离子分为高温等离子体（在几百万度以上）和低温等离子体。低温等离子体又可以分为热等离子体和冷等离子体。在等离子喷涂中应用的是热等离子体，其温度可达16000度。2．等离子弧电弧是一种气体放电现象，具有两种形态，即自由电弧与压缩电弧。若气体放电现象不受任何拘束，则称为自由电弧。由于自由电弧不受任何约束，弧柱一般较粗，热量比较分散，其电离度也较低，温度大约在5000~6000K。等离子弧是受到压缩作用的电弧电弧燃烧由于冷却喷嘴的拘束作用而存在机械压缩效应、热压缩效应、自磁压缩效应。电弧温度可达3×104K压缩电弧电弧燃烧不受任何约束，温度一般在5000~6000K自由电弧特征电弧图等离子弧组成部分1-阴极;2-阴极区;3-弧柱4-阳极区;5-阳极;6-焰流等离子弧可划分为阴极和阴极区、弧柱区、阳极和阳极区三个部分，如图所示。（1）阴极和阴极区等离子放电的绝大多数电子是由阴极发出的。阴极表面放电部分的总和称为阴极斑点。其电流密度高达103~106A/cm2。阴极区是指靠近阴极电场强度很强的区域，其距阴极约为10-4cm。电位梯度大。（2）弧柱区弧柱区是由电弧长度上均匀分布的导电气体组成。弧柱的电阻较小，电压降较小，电位梯度一般为10~50V/cm。弧柱中正负带电粒子流虽然有很大区别，但每瞬间每个单位体积中正、负带电粒子数量相等，这是由于弧柱中电子流所需要的电子可以从阴极区得到充分的补充，而使弧柱从整体上呈中性。因此，所谓等离子体即指弧柱部分。（3）阳极和阳极区阳极基本上仅接受弧柱区流来的电子，电子流入阳极也集中在阳极表面的阳极斑点区内。阳极区指靠近阳极斑点附近约10-3~10-4cm电场强度较高的区域，其电位梯度约为103~105V/cm数量级。进入阳极区的电子带来大量的热量，使阳极温度升高。（1）温度高，能量集中由于等离子弧受到强烈的压缩作用，弧柱中心的电离度大，电流密度大，电压高，因而其温度高，能量集中。左下图是等离子喷涂的非转移型弧的温度分布。由图可见，在等离子中心温度最高达32000K。右下图是钨极自由电弧和转移弧的温度分布对比。两者均采用氩气作为工作气体，氩气流量为1.1m3/h，电流为200A，钨极自由电弧的电压为14.5V，转移弧的电压为29V。从图中可以看出，转移弧的温度最高可达24000K以上，而自由电弧只能达到18000K，并且整个转移弧的温度均在14000K以上。这一特点使得等离子弧可以熔化任何难熔材料，增加了等离子喷涂的应用范围。距阴极端距离/mm距阴极中心距离/mm阴极喷嘴钨极自由电弧转移型等离子弧图等离子非转移型弧温度分布图钨极自由电弧和转移弧的温度分布对比（2）焰流速度高、冲击力大进入喷枪中的工作气体瞬时被加热到上万度高温，工作气体急剧膨胀，形成等离子焰流自喷嘴中高速喷出，具有很大的冲击