什么是熱噴涂
4 Q3 N6 k% g) @3 acccc熱噴涂是指一系列過程,在這些過程中,,細微而分散的金屬或非金屬的涂層材料,,以一種熔化或半熔化狀態(tài),沉積到一種經(jīng)過制備的基體表面,,形成某種噴涂沉積層,。涂層材料可以是粉狀、帶狀,、絲狀或棒狀,。熱噴涂槍由燃料氣、電弧或等離子弧提供必需的熱量,,將熱噴涂材料加熱到塑態(tài)或熔融態(tài),,再經(jīng)受壓縮空氣的加速,使受約束的顆粒束流沖擊到基體表面上,。沖擊到表面的顆粒,,因受沖壓而變形,形成疊層薄片,,粘附在經(jīng)過制備的基體表面,,隨之冷卻并不斷堆積,最終形成一種層狀的涂層(見圖1,、圖2),。該涂層因涂層材料的不同可實現(xiàn)耐高溫腐蝕,、抗磨損、隔熱,、抗電磁波等功能,。自1908年瑞士工程師Max Ulrich Schoop發(fā)明熱噴涂以來,該工藝得到不斷完善和發(fā)展,。今天,,熱噴涂作為一項高科技工藝已廣泛應用于航天、汽車,、能源,、鋼鐵、冶金,、造紙,、機械維修、市政建設等諸多領域,。在中國,,熱噴涂還是連續(xù)四個"五年計劃"推廣的科學項目。
3 |3 M. |9 `( l( p {圖1.
1 D6 Z+ o& Y& [3 m8 C( o Y![](http://www.sulzermetco.com.cn/Images/tsp.gif) 5 z6 k& W+ X/ W u1 N1 O2 q# W
" Q% C/ I) o5 w2 }1 ?
圖2. 3 K8 `6 j2 l- H/ B9 r+ _ O8 G
![](http://www.sulzermetco.com.cn/Images/tscschc1.gif)
# Q9 o* I) G/ B5 ` ; L8 h' Q; A9 ?/ O
cccc在工程,、機械的表面領域,,熱噴涂技術是最有效、最省錢和最直接的增強表面功能和工藝參數(shù)的方法,。能夠通過熱噴涂手段改進和提高的表面種類幾乎是無限的,。通過噴金屬、陶瓷,、合金,、重熔等等工藝手段,工程表面的功能概念得以延伸,。
. T. D1 l) c$ Q6 Scccc可選擇多種多樣的熱噴涂設備和方法,,無論是手持的或是裝在機器上的。熱噴涂的工藝也涵蓋各種選擇:火焰粉末噴涂,、火焰線材噴涂,、電弧噴涂、等離子噴涂,、超音速火焰噴涂,、可控氣氛下的等離子噴涂、真空等離子噴涂等,。
3 i4 b9 B! B. `8 J$ Rcccc很多行業(yè)都在采用熱噴涂工藝提高設備或零件的使用壽命,、改進表面工藝參數(shù)以及降低生產(chǎn)和維修成本。熱噴涂的功能包括: . C" D `9 |% n- p8 Q& i, |
6 M) {% y0 _9 v- 抗磨損
+ H' ]& B" Y7 Q8 y+ f# p( ]% W
- 抗腐蝕
! L4 l1 K. [6 x, g( T: R- A1 I2 U* X/ P# P
- 間隙控制
# {5 _$ I5 p" c1 I
- 控制流體環(huán)境
- a0 _/ i+ b1 Y1 \, |
- 熱障 $ W/ u* }2 q! ?$ e/ U O
- 恢復尺寸
) x4 m8 R) `/ H! n2 G
- 改變導電性
) X1 T2 @, P" a( `# l. D- O2 N8 Y各種熱噴涂工藝的比較 $ }5 F; P( @4 L% S* r6 [- Q. E
4 Y9 [5 N0 _+ R8 s' i# R
' }0 }5 s7 L1 [7 ]6 K6 ?6 F6 y7 I0 D
# T# g1 Z) U9 t8 _涂層類型 | : D7 _ [7 G' D& @2 k4 ?1 E
火焰線材噴涂 | ' A# _$ {6 C9 g9 B {$ s
火焰粉末噴涂 | + N3 Q# m) O2 t* O& A% o; `
超音速火焰噴涂 | & E1 k- V, Q" F# d. Q
電弧噴涂 |
* p4 x4 x3 b* L2 }* N等離子噴涂 | , ]' V0 t/ ]0 z
低壓或真空噴涂 |
" ]* @' D7 i/ x5 ^, M: d) s# Y* r" {" F4 y6 K; q
' K6 P9 R* C7 [* f$ ]& f$ l
氣體問度 103 oC (103 oF) |
; r: ? d; q* C6 f& b; L8 G- k2 z8 k& s& L; ]* v, w
全部涂層 | $ m/ Z8 w5 y0 \. _8 F1 @" ~8 U
3 (5.4) |
0 C3 R0 o0 N0 v# Z3 (5.4) |
6 z6 `! W3 S2 K7 g- O2 - 3 (3.6 - 5.4) | 0 j ? F0 {8 j/ K. C1 H
N/A | * R5 g5 X V* ]9 D- I- G+ O
12 - 16 (21.6 - 28.8) | - p, u- L8 i' j. m) l1 B% d
10 - 80 (18 - 144) | 3 \/ r% h& @: f1 N# S' y
1 z8 I z3 K; p3 O
! O$ C4 y. \9 ~" Y T% s, E 結合強度 MPa (103 psi) | ' a9 d+ t% \# k3 a
( ~/ y: P! c" d6 A
金屬 | , G- k9 d7 X9 o$ Z& \( z; ` h
14 - 28 (2 - 4) | 3 Y; Q5 `+ X6 L- P: p
14 - 21 (2 - 3) |
# {; J/ g+ b2 }/ _" Q+ o0 @48 - 62 (7 - 9) |
2 O5 t5 r( y* Z28 - 41 (4 - 6) |
4 r1 F* r2 }8 X1 Z# _22 - 34 (3 - 5) | : w3 \: q5 w; [: y# R
100 - 400 (14 - 57) |
, X- v/ j5 \& `
3 h4 `6 u* \; i/ n6 |4 r) P有色金屬 | ( M$ A: U+ C. e" N* x
7 - 34 (1 - 5) | ' q) [% H: F! T( Z% v; n W3 }
7 - 34 (1 - 5) | ; l/ \& n% U q, s1 ^0 _, O( ~! M
48 - 62 (7 - 9) |
8 @5 u5 S$ O3 i8 Z0 R# A1 R14 - 28 (2 - 7) | 6 V- J/ F3 f# G+ ]0 s! K
14 - 28 (2 - 7) |
9 a1 U* e, e8 p400 - 750 (57 - 107) | % p8 E3 d7 ?; J9 ]
o# ~4 ?& x) H) x自熔合金 | 4 Q# F- q/ v8 l( d( Z
--- |
7 F0 d5 T* R3 ^, X/ o- d! x3 n! Q; s& }* m83+ (12+) | $ s" I, x( G- F8 e- _' S' a
62 (9)** |
( q( D- r. i; c9 k( h--- |
6 Y1 e8 c, W5 |9 G--- |
. Z% t6 {1 N3 e5 l( h: ?--- |
* ?% h% a% f& d4 Z" c8 g7 _9 s- O$ G
2 a0 M0 j9 v. {, J q9 t3 o. ~陶瓷 |
4 G4 j0 A8 d- A Y& E7 j--- |
9 L8 K& I- f: x0 K$ y) Y7 h5 J14 - 32 (2 - 5) |
0 l) @9 |- W: h" p6 d" w0 X--- |
$ [1 V4 N/ ?2 E7 C! G9 {6 o3 L$ E: O--- |
! j) K. P5 z- m$ l+ @21 - 41 (3 - 6) |
" {/ z; }# J! y$ v k25 - 55 (4 - 8) | 9 L: s% c1 i M' |% q# j2 Q
" t. Y( Y2 _1 w
碳化物陶瓷 | j& W7 z7 V S
--- |
3 g" o6 s2 C& [34 - 48 (5 - 7) | . I4 z; ^: Y: H8 G1 |$ `
83+ (12+) |
9 N8 k( T0 g. B- ^% L--- | ' l% k" z7 Y1 {1 \, F- i
55 - 69 (8 - 10) | . f1 O5 ^+ f8 q8 B" D: @
500 - 100 (9 - 14) |
! E' r& J8 A" c$ F6 S( ^6 j! P3 _! {, N+ ^9 {
3 j3 ~0 m C! Q1 c. @: J* H1 Z& c% o
致密度, % |
$ I5 [8 B6 k- _( u3 A% K/ U0 y9 \( n8 R" t" y. |
金屬 | : i9 ?9 a4 N2 ]* Y# G
85 - 90 |
0 V) X5 t. Q$ ^3 T( U/ x85 - 90 | ! i ^" U3 t' G* D a
95 - 98+ | # G9 X3 S4 x7 j3 N: ~
85 - 95 |
+ M* S( q- R5 ]0 Y; e# C4 X90 - 95 | 5 R; c$ K* |) I/ A o& d
97 - 99+ | 0 O1 q- W% p% |2 t
, J4 p- d) n! v有色金屬 | 4 q9 J& C7 \$ Q! e5 X; S
85 - 90 | % K" A' m; W+ j1 X& ]
85 - 90 |
. ~ P8 [2 Y% r* H% S! {$ Z! j95 - 98+ |
, S( |5 h0 B. K85 - 95 |
: h6 i+ |* P% a! B- |90 - 95 | " F( u; x$ w5 b% u5 q" z: W
97 - 99+ | 0 D6 v3 c$ ~* i8 o9 V
9 I4 |/ [; c' I, o [: r& I自熔合金 |
; c. C/ w- a+ ^! A$ s5 X2 D--- | 8 x* v* F, T) ~, c# T' i" }
100* |
/ A% L0 N1 r5 j; F/ |2 X0 J$ d; A98+** | ( }& [# d# }; t+ c" p" F1 [$ L
--- | ; u/ o7 K+ ]2 V, ~5 p
--- | 4 ? X% u" O( W. a6 D
--- | Z) G# U3 ~% @8 \) I) Z" {. R
# F* d" g+ Y* W& C+ P2 q
陶瓷 | 2 ~4 m' H% F. S. m: J9 l+ M( w/ r
--- | % H& H4 X3 @ e8 }, B) s2 ^
90 - 95 | , [+ G9 a& h& |" z9 C& [
--- | 2 `! W3 m1 [7 {
--- | 5 F/ N( O5 Y5 U' s, q! J
90 - 95+ |
5 A0 @, ^4 K7 g' M95 - 98 |
i% v0 o5 ]) G2 f$ y7 M$ `+ a% j
碳化物陶瓷 |
2 N5 K& S" g; I2 ~1 p# C4 I7 I--- | 9 i0 m% v2 m1 v0 p8 d: ?/ k
85 - 90 |
* W% @9 m9 V; W5 m! r& }0 K95 - 98+ | $ B% N; P& V6 X
--- |
) Q& C0 j& [$ ]! L- W3 L* Y90 - 95+ | 8 a5 A3 A) f5 ^3 @# d
95 - 98+ | ( a' x% f: @3 C ^0 `
4 ^2 z1 r/ T2 y2 t+ f
" D6 K6 x5 V: n# S! Z: {( y 硬度 | 9 K( k2 E6 k* d: ?
: t" p9 _. T' b! B) l; q& ~金屬 |
5 Z+ K: x* }' w# _2 ~3 s84Rb-35Rc | " {7 Z2 G+ R4 t' c; C. I5 m! Z
80Rb-35Rc |
5 @6 b. ]2 P' _# C" z90Rb-45Rc |
4 v4 ~ w- | ]7 s' w85Rb-40Rc | 7 ?7 Y8 g2 z0 D9 g' s: ~
80Rb-40Rc | / r/ ]3 F5 m% J% h2 K+ L/ R
30Rc-50+Rc |
; @: a6 A1 G% s# x7 V
* o" i4 N; G+ C: C) e( `有色金屬 | ) ?' i+ W" u9 f
95Rh-40Rc |
* O* Y4 L' T0 i% x/ ^7 J30Rh-20Rc |
k# y' p7 R6 ]! n4 I; X100Rh-55Rc |
" ?5 u* f/ Q+ s! u9 }; H4 d40Rh-35Rc | . b" w$ l; D+ i \
40Rh-50Rc |
9 @2 y* ]' G8 \5 `) O45Rc-55Rc |
' ~, I: J4 @$ V. m/ {
# o6 f( ^* Z- b5 ?" t自熔合金 |
. \2 M: Q3 b% E, W0 A& W& V--- |
0 a9 P5 h, t' C% Q. t: n2 A d30 - 60Rc |
& F. y% a. w1 e! \7 W9 b! j50 - 60Rc |
8 y. w" v# o0 q* q8 U# |4 u--- |
8 y& n" v$ g, s+ T3 Q/ S" }" P--- |
+ J9 y" B0 ^; j% j- P" p--- |
/ t: s& [3 _& y1 q- I% ]' T& V! ?: ~9 f
陶瓷 | : S/ y8 Z; U/ k a4 j
--- | 7 c8 m5 x8 A p; x" S
40 - 65Rc | ! {3 z% D J5 p: @
--- |
. C1 f( L8 S$ \7 r--- |
- L; {2 N! K# [$ D45 - 65Rc | . }5 Z$ v- r! d5 u6 h
50 - 70+Rc | 2 b& e9 K6 x, U
" @! R4 z N9 o) W! f+ d7 z碳化物陶瓷 |
* {3 c$ x/ M- I: Z% z- S--- |
, ?7 m6 X. S5 }6 l1 p, s: `2 G* B45 - 55Rc | R8 T# z2 m" y; l2 J
55 - 72Rc | 7 O. H$ W* V6 l/ M* }7 z4 [3 i- ^0 Y
--- |
- [) `1 i* v6 S6 U& ?' L50 - 65Rc |
/ `1 A# H2 s+ ]0 l5 ?% m3 i1 b50 - 70+Rc |
: t! I# s9 W! O
3 Y6 j' j* ?$ v; G( G& L1 q7 f7 }7 y4 _2 Y# e* H$ D
滲透性 | / E- @7 }! m- m- B% s8 x
* h: U5 Q* v) d& f: k金屬 |
/ Z) Q# |- S) }, T- g高 |
' I) ~8 K7 p$ u4 Q/ y5 C中 | 8 C! ~4 G$ \6 G3 P/ J9 t
極小 | 9 r% U$ E# [9 y; `0 }
中 | ( }( ~2 T8 j5 O9 ^) w
中 |
- F/ V! _5 ] b: D; f5 P0 L無 |
# V! D$ k: p; ^2 `: h" n8 _
* p: V+ o: e( T% A9 Q( _ Q' B有色金屬 |
: s' w; \. h# V) J; i高 | % N" W3 J0 z2 w3 Y
中 | 5 v0 w+ R8 K h& f- X% h' Q8 P
極小 | / H5 o# z+ f# z2 C8 G
中 | : b# {6 M! T! L: k
中 |
: @; Z) F! ~5 ~: q; _5 f無 |
% D% N$ \3 g2 o/ ?7 @$ P8 }7 i& T: `( g
自熔合金 | 1 z C1 Z$ l7 u2 K9 H4 H3 X: w
--- |
. j' r% M1 r4 Y1 W L0 m無 | $ e* K& ~7 f& U3 D) L6 X; C6 e$ E
極小 | 4 Y: u& n4 }7 D/ K7 a2 q0 |5 ]! ]
--- | ( Y! h, c9 v2 a) p1 v' X# L
--- | & Y9 F7 M& C5 S$ s& R
--- |
* h- w" ^* _ M, T
, R1 p( \* D; @4 R" K+ d6 o% b8 f; G陶瓷 | & k' \/ b7 K# M5 `, A: q
--- |
8 d3 i) F. V- a \3 O# C中 | ) A# l7 i& O" E1 J" c' A& P
--- | 4 f7 `4 [( y& i; p
--- | / M* @* g c* Q; F1 A6 ~8 b2 \
偏小 | 1 G1 A- g0 e9 T
極小 |
0 P, \- F. @& [, X# n2 B# i2 p1 U0 r9 H: U1 Z' Q8 | d
碳化物陶瓷 |
3 r% Z% A+ w$ ?3 J% X: D5 ~--- | 2 Q# R# v% D: i' L
中 |
, i; m+ w3 l5 e+ X/ W( T# v極小 | ) C; y U8 z6 L$ {+ E% p/ r0 x
--- | # o/ X* f% a0 M
偏小 |
+ Z3 R; J9 x9 y- }極小 |
8 g; }% s2 z$ p1 ~( N' T" T' e) |, s; o; e, R2 v
6 |2 a3 a0 J: O- q" R0 B 涂層厚度限制 | ! p* b! j* d4 p& p* G
, ]& a, [+ H+ f5 [# u
金屬 | # s( M( k* M* R* P: d# L
0.5 - 2.0 (0.02 - 0.08) |
$ t, F3 w( e! @. p2 P! o0.5 - 2.0 (0.02 - 0.08) | - k& H( {/ y6 x2 y
0.6 - 2.5 (0.025 - 0.1) | ; g B& [' J z a7 u$ @! K- }
0.5 - 2.5 (0.02 - 0.1) | A9 i+ h% H* l$ g3 X
0.4 - 2.5 (0.015 - 0.1) | $ G% N! P8 A q' Z, |
0.05 - 10+ (0.002 - 0.5+) |
6 y# z2 E% x' ~# Y
! X& ]% `2 n& b2 {7 T8 U有色金屬 |
- J" m2 J! F! q0.5 - 2.0 (0.02 - 0.08) | ; i, V! \, P% g) H. |" d
0.5 - 2.0 (0.02 - 0.08) |
* h9 a' w2 N/ |- H6 S! T5 d0.6 - 2.5 (0.025 - 0.1) | $ n1 E& B. O' X! e9 t, o
0.5 - 2.5 (0.02 - 0.1) | ; @5 e" z( { x: Y; r9 o( z
0.4 - 2.5 (0.015 - 0.1) |
2 \! E" s Z A7 @0.05 - 10+ (0.002 - 0.5+) |
, H3 c5 W: a8 ^. ?, i$ k5 Y. d5 ]- X* P @7 R! I8 j
自熔合金 | ( X* D$ ]9 J) u! F" C
--- | 9 D/ B; X6 B7 A% }
0.4 - 2.5 (0.02 - 0.2) | 5 l" t& W& `0 Y. b
0.4 - 3.8 (0.015-0.15) | ( t+ g1 L& A: H8 L
--- |
8 e; a4 X& ~& k9 u# ]# V# ]--- |
; }7 \! Z9 ], W" ^! J0.1 - 15+ (0.004 - 0.6+) |
* D, X7 a- F8 c$ V" }; E- a3 Y. w5 O5 J* z8 h& p
陶瓷 |
6 [) V2 D; |( N. [1 B) L--- | Z1 b; Z7 h. M; e
0.4 - 0.8 (0.015 - 0.1) |
& l" k0 E1 ~% W( D. h3 G--- |
! S; r/ X8 `, _6 d--- |
4 a( T5 F0 L! l(0.4 - 5.0 (0.015 - 0.2) |
1 z1 g- h) T' j8 W4 n& ~5 ]% A0.05 - 10+ (0.002-0.25+) | 9 u" K- f* z% D
2 O: ~ ] c% ~# m" z碳化物陶瓷 | 1 v: k0 u" z/ ?) W' T
--- | 2 E7 E/ }5 s1 S, L3 T
0.4 - 0.8 (0.015 - 0.1) | 9 U' Z) O7 z, x5 C$ T, X
0.4 - 5.0+ (0.015-0.2+) | ' F' [$ m6 C. c/ k) m- n
--- |
* E0 @0 y# G( q7 ^# a(0.4 - 5.0 (0.015 - 0.2) | 5 n: @, H! n' ?2 J8 e7 f/ n6 ?
0.05 - 10+ (0.002 - 0.4+) |
; K! h/ F1 m% `6 n# q* 自熔性涂層(2) 超音速火焰噴涂 0 N% }$ l& L/ v
** 非自熔性涂層(1)可控氣氛下的噴涂
9 Z4 V) a& E) y' n0 I' v: w熱噴涂設備的主要組成部分 ; P" o. N" O0 R4 m& M9 q. t& Z
![](http://www.sulzermetco.com.cn/Images/process2.gif)
9 Q% c8 J4 H, h+ u7 O4 |# H
* ]& O7 b1 D G* @/ [% O |