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什么是熱噴涂 8 @& ?1 u' y; j0 I
cccc熱噴涂是指一系列過程，在這些過程中，細(xì)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(shí)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(xiàng)高科技工藝已廣泛應(yīng)用于航天、汽車、能源、鋼鐵、冶金、造紙、機(jī)械維修、市政建設(shè)等諸多領(lǐng)域。在中國，熱噴涂還是連續(xù)四個(gè)"五年計(jì)劃"推廣的科學(xué)項(xiàng)目。 ) b2 P5 ?# L) s5 N) t: f6 N
圖1.
$ d0 D) ?6 @8 e% @) c0 u' f
$ Q) e- _: ]- N. V; t( I3 v
5 Z1 l& W: _( D" h& ]8 `1 `
圖2.
, \& l; {. o6 N& n; @5 C; @+ C6 F
( H( D0 a, l4 W9 M+ f9 a
4 H& P" `! \; f. Icccc在工程、機(jī)械的表面領(lǐng)域，熱噴涂技術(shù)是最有效、最省錢和最直接的增強(qiáng)表面功能和工藝參數(shù)的方法。能夠通過熱噴涂手段改進(jìn)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。 . ~, B8 Y8 t6 ]" u. ^* P
cccc可選擇多種多樣的熱噴涂設(shè)備和方法，無論是手持的或是裝在機(jī)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。
8 a3 _( E4 P kcccc很多行業(yè)都在采用熱噴涂工藝提高設(shè)備或零件的使用壽命、改進(jìn)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：
! O3 G# X! c( A1 S; B0 X2 B' R& K) E$ ^6 y# [
- 抗磨損
) t; h" b d. k9 P
- 抗腐蝕
& h$ G6 f. B. B
- 間隙控制
0 T Y* e2 O6 R; r% ~
- 控制流體環(huán)境 4 }3 f0 W/ `) I: L& T8 X7 T' @
- 熱障
0 q" H; U; O+ L3 A+ O: w
- 恢復(fù)尺寸
8 P% ?9 v7 s. C! `# |
- 改變導(dǎo)電性
8 V. L) L8 O% [3 f各種熱噴涂工藝的比較 . o* o$ P: p3 g2 \! j) S; h
+ @) O$ l+ u ^+ |/ h , ?+ N2 N. l# C" `8 x+ l* l
1 ?1 ~, }+ O A8 ?# N6 u' c) J% l. U6 T
2 m9 T5 O- G$ }2 v: A# ~
| 涂層類型 |
6 K+ x( D: \! |, [% }/ F* h" z# a6 r火焰線材噴涂 | 0 j4 t; b" M G3 ?3 h
火焰粉末噴涂 |
. [7 O) {- x/ r$ B0 Q/ e! e超音速火焰噴涂 |
X3 z7 v" ` \電弧噴涂 | $ ~: H; j" t# n3 f5 P
等離子噴涂 |
+ Y) @! v! r+ A- u低壓或真空噴涂 | 0 i- z0 o& g0 Q" k3 `
- l) z; V3 z8 \; u| % _! t l- D1 q3 g: p5 \ r, B
氣體問度 103 oC (103 oF) | - a8 y3 U I& `7 g
8 \! b' r$ O& T R+ B/ T# x1 W| 全部涂層 |
1 O( u7 H$ w3 }- i+ }3
(5.4) |
' r4 g' L: j' L+ {3
(5.4) |
0 I/ R+ r5 d# n, ]3 O2 B1 j2 - 3
(3.6 - 5.4) |
. B7 a7 M4 |0 A3 y8 v$ ON/A | ' b1 A4 A; ]' U# M
12 - 16
(21.6 - 28.8) |
) }3 f1 V7 N3 s% u: g( ]! m10 - 80
(18 - 144) | 1 I1 a0 k$ M8 L
. B. l6 I- u* Z) u8 N* k
|
5 W2 y$ R# A/ y" O 結(jié)合強(qiáng)度 MPa (103 psi) |
^' S3 k" v8 f0 P+ W1 l6 W& F( c/ N4 v; R+ B
| 金屬 |
$ O3 J$ m5 C2 E14 - 28
(2 - 4) | " y& o4 m0 T B0 B$ u& Q6 J
14 - 21
(2 - 3) |
* Y: l5 x% ~! a5 x9 q48 - 62
(7 - 9) |
4 x6 ]5 A% ?0 n% Z2 u28 - 41
(4 - 6) | 3 Q" y3 g; ]- n' z4 S
22 - 34
(3 - 5) |
) k( G! ]5 b7 H' F2 _/ b100 - 400
(14 - 57) |
" Q' ^: r: r: r! s& [' l2 ~& S$ O0 G, t
| 有色金屬 |
# t% S4 K& d5 P" F7 - 34
(1 - 5) |
$ d: V6 y, B4 ?7 - 34
(1 - 5) |
# ~% ]5 B' f1 k, U T4 o48 - 62
(7 - 9) |
7 u) O! a* }% L14 - 28
(2 - 7) | $ |$ G, ?, ~7 n+ i+ R3 h
14 - 28
(2 - 7) |
. K" M+ N9 }3 c- O400 - 750
(57 - 107) | , Q3 u$ [5 d' N5 `! N* U2 C
0 R+ P9 i% S! C3 x| 自熔合金 | w" A) J0 m1 q9 _% _2 X8 \7 U
--- | 8 r% G6 P" q2 R/ K7 `/ M8 O* a0 K
83+ (12+) | 3 R0 m( v7 b" X) A5 D; I C
62 (9)** |
! g: ^8 _6 C' M4 v7 d1 Q--- |
* ]" u( e1 A3 q5 z/ B--- | . j' h! q! _( q
--- |
+ F7 Q2 W! I+ C% K$ ?( Y
; ~- p* T. A& S4 K; \1 k% ~| 陶瓷 |
+ E) g$ q8 a! B3 v2 h$ i--- | $ m4 w7 {, c E+ x h
14 - 32
(2 - 5) | - K: I/ E- A- B% U8 K3 B
--- |
% J1 J0 _. ]% q, @& A--- |
: e8 [% ^2 k* s3 w# v0 y @21 - 41
(3 - 6) |
0 A$ g/ E; k/ X- s6 D' Z5 s. t2 g25 - 55
(4 - 8) | & ^2 D: N5 x$ x
% |* x q; w( A0 c, ^; p
| 碳化物陶瓷 | $ o. U. s& N) l0 z1 C. d) `
--- | ) T) y/ c: k& K
34 - 48
(5 - 7) | : R) E! ]4 G6 o) T" u3 V' h
83+
(12+) | 0 Z( ~, P; ^) e C. r, u
--- | 1 X' m- J4 q. y6 A
55 - 69
(8 - 10) |
, ^ c! `* K4 L8 R9 e; C% S3 `500 - 100
(9 - 14) | 0 H" W4 v7 _4 O
) k1 s: _ G, i, h9 u! E
| , U5 L+ d' X" h0 c
致密度, % | , F; e; ~% }, y- q3 t& D8 i
9 J( v- }+ {9 ~5 I' E& F" a" t
| 金屬 |
' r8 J+ B0 i' g' `' t6 E85 - 90 | ' {5 o! m3 P9 \
85 - 90 | / c# L$ n b; R+ a0 e
95 - 98+ | . N4 A2 r5 s$ p7 Y# W; @" \
85 - 95 | 5 _- g% V* O3 X4 s
90 - 95 |
^ \' h) z1 F' F: ~# f97 - 99+ |
- _; V1 t" w9 ]6 l8 Q( T! m1 R5 S& M& M3 T
| 有色金屬 | $ d& Y' n% m, N6 g2 b( F) k
85 - 90 | 8 v* z4 b8 C$ j, Z. [
85 - 90 | % G7 k, p! ~2 B! s1 }
95 - 98+ | & x, U1 R+ M6 c0 U, R, Q
85 - 95 |
+ `& X! E# F. E90 - 95 | + r3 ^1 h" _ ~ ]" C; G
97 - 99+ |
, V I& @# c- V& J+ [0 V7 L$ \ \7 A: @, G* b8 k$ M& J
| 自熔合金 |
0 b+ w* U7 C4 C" [# G4 t--- |
8 F" i, T8 c: G2 r8 P8 m100* |
) n+ w' i. R3 N, ]; p98+** |
4 H; X# [" A! r0 X--- |
0 x3 F$ J# E. x. T--- | $ q" s( g4 k9 }% [) o
--- | ) Q7 C* o3 Q6 S0 |( U
- g4 C4 G" y" `" Y
| 陶瓷 | 8 N W( [5 v( y5 p! Z
--- |
H4 b6 x3 R) U8 |90 - 95 |
8 L7 R4 [# X2 B. c--- |
; a( c5 Y, _4 P u9 `6 ^( p' P' {5 g--- |
3 z, s$ X S4 ~4 M ?- q4 P) f6 Q1 S90 - 95+ |
- w# K* N* B: V& a1 p! w8 k$ \( Z95 - 98 | 9 A2 }3 I% a/ i" \) [7 t
: `8 ]2 L& w% r" e) D* u| 碳化物陶瓷 |
9 M) J) Q9 Q( v--- |
9 Q- G1 Q! F2 h# F85 - 90 | / J6 T. h- {/ L' Z. ]! K, ]6 ?
95 - 98+ | & z' g ]) j; y' }3 d% B, M" j/ U
--- |
/ q* c4 o5 l* J ?8 k90 - 95+ |
- u K q7 A$ w, w& y Z# X95 - 98+ |
! s6 q s+ O: D) S M6 v- j, x. O2 L
| * ?# u# v+ l0 v$ F$ `. a
硬度 |
+ [, I. ^5 I' `$ ^6 X2 u# K. A. q) `3 R8 x: ?( b+ g
| 金屬 | - q3 f: Y; w4 `4 A6 `
84Rb-35Rc | # b; a3 ]; g* o# _7 G/ x" E
80Rb-35Rc |
2 v {: P1 |; ^. z. |4 Z90Rb-45Rc | . Q8 L2 t* d0 T* n- e! E
85Rb-40Rc | + L$ ^6 a, X8 g
80Rb-40Rc | - M+ h: q7 m2 [1 g- h1 W9 u
30Rc-50+Rc |
* D% _3 h* R& v" v2 H1 ~( T6 B/ J h3 O3 j& C' ]
| 有色金屬 | 3 I1 d. w. ^, e+ O/ E4 b7 s t+ _
95Rh-40Rc |
- v" S* J& e4 J9 T0 z30Rh-20Rc | 4 f4 P& o# o! n4 _' F
100Rh-55Rc |
# w- J! ]4 H( b1 B( y1 s9 ~: F40Rh-35Rc |
% [) s7 z. D: h- \* c F40Rh-50Rc | 2 o* x$ }8 S7 k; u U" M/ o
45Rc-55Rc |
$ T: H% N$ ]$ i6 T/ ]: Y! p0 I8 Y
| 自熔合金 | ) h, v7 v; U) E+ V
--- | 7 A" I; e! L2 W e/ b& ]
30 - 60Rc | + B! _3 q9 |! A5 ~+ _3 m2 |
50 - 60Rc |
; E6 f. Z. ]& i--- |
7 j; V& Z. |1 z--- |
' n |4 ?7 ]% z X+ W; ^--- | 3 k2 }5 h8 ^- M0 v/ s
$ L+ l k4 r! S( \8 ^
| 陶瓷 | " e# R( N% |- A
--- |
/ T& E! O3 }* d& F5 W40 - 65Rc |
, T Y' x0 o2 o ~% m--- |
8 J6 J/ v1 g$ w) i--- | + E& n# ~- f3 o* R
45 - 65Rc | 7 t6 e" P% u+ _0 g) G' [) i
50 - 70+Rc |
; w k" r4 _; t0 m7 y# v% e% \
/ C9 T1 T: b9 ?1 Z| 碳化物陶瓷 |
& y/ B& Q5 ^9 b--- |
$ e- e2 }6 i) m) J" _3 P7 n6 @$ T45 - 55Rc |
/ |3 W) U+ n; ?! ~55 - 72Rc |
1 C: C5 s+ Z1 y" I$ s, U& f--- |
9 g4 h _* I" o6 j5 i" B6 B. T$ D4 E50 - 65Rc |
; r$ R# v2 Q1 c3 K$ Y! c50 - 70+Rc |
# j2 i7 j" N6 k N7 T/ G+ e' d
! x. h$ G, Z- v3 L; Y& L2 u|
9 ` k x2 e; M 滲透性 |
$ I- y/ ]) d7 m5 j, _6 {( D% P7 U) v- _( R* X
| 金屬 |
7 f& w. Y% j: X: i% S高 |
$ G1 u7 m& P5 {1 A4 ^: `3 F中 |
- r4 o5 I( Q; c' b+ [9 X極小 |
* q# [5 u6 c, L( M/ I中 | / {! M: F1 H6 i& [+ V$ t
中 |
& E, W1 Y2 j6 ], j無 | ; x0 ?: a$ \7 S7 G/ a
6 D* G1 j; Q& }1 \# R( a) \
| 有色金屬 | 4 ?- L5 ?; W+ X( g8 q
高 | 2 S) `; r- s1 D, i' E" c8 G
中 | 5 e& Z. [+ s. L$ y3 z7 o- J$ H
極小 |
0 L. L+ G5 B& i4 r中 | 7 m0 i9 _1 x2 u: j, |& ~9 R4 n& f% \
中 |
3 ]/ L+ M# V4 Q( |. w無 |
- K' i0 g8 |, M; j; @. ]4 ~! y1 N
2 A7 _2 _" n: X( B" C8 O8 u5 L& _; }| 自熔合金 |
0 p* j& Y7 l& }+ k+ M. @( {4 Y( p--- |
, c) U0 X( V4 _1 y$ p+ E無 | % q; |$ k% n. S
極小 |
- D* I7 W' Y9 ~( {--- |
0 S. ~) D- t/ F0 y R--- | 6 M; R' y, D9 [
--- | : ^( _& C: h) B
+ G2 Q! [0 ?" i7 k) H
| 陶瓷 | ' d2 w+ R; ~0 v9 @
--- |
4 d/ Q8 R6 Z( g中 | " L. j m/ ?9 k% ~' Z) O) s
--- |
9 m1 b" h0 k: s- R--- | . e3 [ }& _, J* ]9 h/ |* Y
偏小 |
; }/ } M6 E6 o) w8 {; G9 b6 D極小 |
5 q; O D& v# X5 J& Z" C8 W8 A
| 碳化物陶瓷 | $ g {8 P, F1 ~) V
--- |
( K' \% Q0 z/ h) t中 | " a4 q0 X8 O; t
極小 |
, g4 _7 |, x% s5 W( e* I--- |
$ |: x2 A( W- }2 e偏小 | / X% @0 B0 D: r' e. E
極小 |
9 P( m7 p4 B9 ]/ E# y" K, L& O2 n: |' Z; U
| # t' `6 u7 n# T* v# `
涂層厚度限制 | / ^' F1 }$ n! H$ B5 ]8 S
; C% f ^5 H. T; @( g$ t| 金屬 | : R: B- @3 _7 Z6 X0 A9 e- J
0.5 - 2.0
(0.02 - 0.08) |
/ }( V: p" x1 U0.5 - 2.0
(0.02 - 0.08) | ' P' D" F" Z- O2 f! o
0.6 - 2.5
(0.025 - 0.1) | 8 c% @3 \( g h2 k4 P" E. {
0.5 - 2.5
(0.02 - 0.1) |
9 J. x. {! D6 b. c4 J$ z1 m0.4 - 2.5
(0.015 - 0.1) |
; O* l6 _* B: b& H0.05 - 10+
(0.002 - 0.5+) |
5 a$ P( f" H- j5 I" Z5 L- g5 j) s9 c! W+ S# F' l: `& h" `5 l
| 有色金屬 |
9 L' B7 R, O& j; h; }0.5 - 2.0
(0.02 - 0.08) | 0 R( j- r9 \& h7 X
0.5 - 2.0
(0.02 - 0.08) |
" I4 E, O8 l! s+ o0.6 - 2.5
(0.025 - 0.1) | / e$ u9 s: r2 i( }+ Q Q2 N8 S
0.5 - 2.5
(0.02 - 0.1) |
/ r* H+ j8 a) Y9 b( f5 O+ h* t0.4 - 2.5
(0.015 - 0.1) |
' }) c: I; i( s) P6 d# x/ M0.05 - 10+
(0.002 - 0.5+) | $ z* U* n" U z: l+ T
5 l9 Y5 } s% k1 @$ O3 ?| 自熔合金 |
5 {( H5 ~" q1 N6 o0 f: B0 ?--- |
5 K3 |) L5 J. Q- l" B$ Z0 F- u0.4 - 2.5
(0.02 - 0.2) |
4 ~# A1 f8 ]& Q3 G' |" F: c0.4 - 3.8
(0.015-0.15) |
/ W" `0 b2 I$ N; R9 |, _--- | / b' J0 k. K5 z: E
--- |
}) U; U$ I. Z/ M8 H0.1 - 15+
(0.004 - 0.6+) |
$ S/ F. v& n$ n9 o: n" o0 Z' D( z, H9 J# K4 H% L4 J
| 陶瓷 |
9 ?3 @) m! q# }$ c F: X6 V% V9 l v- l--- |
* u- @0 A# Y0 V5 b! Z0.4 - 0.8
(0.015 - 0.1) | $ G. R! _3 }) \
--- | % o7 |9 Z- T6 Y# W+ w4 G
--- |
1 l0 b$ y+ w/ Z(0.4 - 5.0
(0.015 - 0.2) |
# [/ p4 x: A& ]0 b. [0.05 - 10+
(0.002-0.25+) |
( [0 b5 ?' x: g1 i. V
" O" u( ^, b9 T| 碳化物陶瓷 |
/ t0 D) R8 T: x' m1 D, O- R--- | ( [$ \: {0 y6 i# }) b. A0 v
0.4 - 0.8
(0.015 - 0.1) |
7 `, ~' M* g. H( m+ ]0 z0.4 - 5.0+
(0.015-0.2+) |
$ o( l4 l: J/ m4 G+ o( \1 l# H2 u: [--- | 7 v2 s: ~0 _% _% N" T' K: d
(0.4 - 5.0
(0.015 - 0.2) | * x4 g% ]7 J- n& {( l
0.05 - 10+
(0.002 - 0.4+) | $ k& Q7 i' P: I. k
* 自熔性涂層(2) 超音速火焰噴涂 ) ^, p# k3 R* c% c6 V7 l, x
** 非自熔性涂層（1）可控氣氛下的噴涂 ; _4 b# ~9 }! E% D; g1 R; l! {
熱噴涂設(shè)備的主要組成部分 & B+ H6 @- P( c1 H- ]
m1 F$ _1 r2 S. n2 d, e
# n% ~- y0 _5 t1 i |
發(fā)表于 2006-8-22 22:22:41
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發(fā)表于 2006-10-9 21:39:19
