热喷涂原理及工艺
点击数:843发布时间:2022-05-27 00:00:00
1.热喷涂原理
经热源雾化的并处于熔融态的粒子流以高速打击到被净化及粗化的基体表面。,形成所需的涂层濒粒打击基体表面的瞬间将变形。依靠所谓"镶嵌"作用,形成具有层状结构的涂层。随着塑性颗拉大量"重叠式连续沉积",颗粒间的结合应该大部分是机械的,必然存在一定数量的孔洞。
同时。若喷涂是在空气中进行,涂层中应存在氧化物夹杂。由上述可见:热喷涂涂层质量极大程度取决于热源温度(热能)及飞行颗粒速度。即:改善涂层质量的途径是:提高热能,或是提高粒子动能。实际上,有时这两条路是相互关联的。
第一条路,热源不用火焰,改用电热。一般火焰喷涂(亚音速),热源为燃气:乙炔(C2H2)助燃气为氧(OZ )。热源温度最高达31000C;改用电弧喷涂,热源为电弧,温度可达50000C;而等离子喷涂,由于利用了压缩电弧,形成等离子体,进一步发展高能等离子体,热源温度最高可达18000 C,而I_PPS更高,可达200000C.
第二条路。热源仍用火焰,但采用爆炸或超音速技术(拉阀尔管、爆震)。一般亚音速火焰喷涂(氧十乙炔)。雾化粒子飞行速度最高仅为160m/s.爆炸喷涂、令氧+乙快混合后点火爆炸,强大爆炸波令拉子飞行速度最高达1500m/s,其涂层致密度及结合力可达LPPS水平。而超音速喷涂、令氧十丙烷(或氢)混合后通过拉阀尔管,或点火产生爆震、均可令粒子飞行速度最高达1770m/s.
涂层与荃体的结合,涂层自身颗粒之间fm结合。应该是以机械结合为主,同时存在冶金结合。结合机理已经有许多人研究过。但仍未彻底搞清楚。仍然是一个值得研究的课题。
影响结合强度的因素很多,但对同一种喷涂方法,最主要的乃是基体前处理的质量及适宜喷涂工艺参数的选择两个因素。
一般说来,喷涂材料经熔融、雾化、沉积于基体表面形成涂层。化学成分及性质均有所变化。如氧一乙炔火焰喷涂不锈钢丝。在喷涂过程中,铬将被很大程度烧损,所获涂层变得较脆。
2.热喷涂工艺
基本包括三个过程:(1)基体表面制备:即净化和粗糙化;(2)喷涂;(3)涂层后处理:封闭或加工。