热喷涂作业现场会产生大量的粉尘,实验的目的是为了对这些粉尘的质量浓度、粒径分布、成分组成以及质量浓度变化规律等理化特性进行表征,进而了解热喷涂车间粉尘污染状况。 热喷涂作业过程中产生的粉尘粒径范围一般为0~2mm。 空气动力学直径大于10μm 的粉尘颗粒受重力影响较大,再加上热喷涂车间一般采用机械通风,车间空气流动量大,大粒径粉尘颗粒会很快沉降,对人体危害较小。 而粒径小于10μm 的颗粒物很难沉降,多悬浮于人体呼吸带高度,且能够进入人体呼吸系统,对人体危害较大。 因此,本次实验研究对象主要是空气动力学直径小于10μm 的粉尘颗粒物。
采用便携式粉尘监测仪(上海富瞻SNC200型手持式粉尘测试仪)对车间内粉尘质量浓度进行实时监测,观察整个喷涂作业过程中粉尘质量浓度随时间变化情况。 采用粉尘采样器(安德森八级非生物撞击采样器,配备81mm 石英纤维滤膜)对车间粉尘进行采样,分析计算粉尘质量浓度以及粒径分布。对实验收集到的喷涂粉尘颗粒物,采用场发射扫描电子显微镜(SEM)观察其微观形貌,采用能量色散X 射线能谱仪(EDS)对粉尘颗粒物进行面扫描,分析粉尘颗粒物的元素组成。
采用美国 SPR8000超音速火焰喷涂系统在金属平板表面喷涂碳化钨耐磨涂层。实验所用碳化钨复合粉的粒径规格为15/45μm,基体材料为45钢,其工艺参数如下:氧气压力2.2 MPa ;送粉气压力0.15MPa;喷涂距离300mm;送粉量2kg/h;煤油压力及流量由喷涂系统设定 。