什么是熱噴涂 ! }! q3 I7 a8 I8 b: p9 J+ i* ]; L' L( x
cccc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,沉積到一種經過制備的基體表面,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或熔融態,再經受壓縮空氣的加速,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發明熱噴涂以來,該工藝得到不斷完善和發展。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,熱噴涂還是連續四個"五年計劃"推廣的科學項目。
) Q4 P5 B/ P2 J! _9 C6 C3 w圖1.
6 R; f% W( w6 o$ [/ B+ f; i, ]
+ u. \* b, p$ H+ v# e# l * n% X- }% T/ @. k
圖2. 3 t2 p! I, \ m' n% A) r$ J; A

|: G- ?& A# I" [5 ] 2 z, \# d$ R2 Z) `" V1 H
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。 # b6 ?" M- M6 J0 q0 @
cccc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。 1 N" Y6 e2 r' B- P" D6 F
cccc很多行業都在采用熱噴涂工藝提高設備或零件的使用壽命、改進表面工藝參數以及降低生產和維修成本。熱噴涂的功能包括: ( H1 j. ], U5 ]; t8 b
: v/ u* _! S; P- 抗磨損 / j5 f1 k) X5 v; t) d
- 抗腐蝕
: e5 {2 }" F- e* M
- 間隙控制 3 A6 O0 n( d! K
- 控制流體環境 # c8 R% ~3 _/ m ~& L" f, f
- 熱障 & A# O) c; P. }) E6 Z
- 恢復尺寸
; [6 T( W# e, g7 l& W m( Y
- 改變導電性
$ j* H) y% L# S& ^2 T2 D
各種熱噴涂工藝的比較
' D! E! {+ p- O% I# ?
" u! G) Y4 y/ ~- k/ ?! s 0 z- Y+ d' F0 V+ D
, f" ^ o/ x8 m" Z2 |, j0 @1 d% e7 V5 i+ o2 w. M' l
涂層類型 |
0 q4 o- e L% M- |火焰線材噴涂 |
' ^: K- B* q+ X7 [' U% I/ b$ n火焰粉末噴涂 | ( M, T2 a$ P' X" h' W) Z6 G- m
超音速火焰噴涂 | 4 z# \ }. }5 T( ~
電弧噴涂 |
1 q) I- R V3 P/ D等離子噴涂 |
9 P& w: F( P* q$ i5 T低壓或真空噴涂 | " U5 f0 C% s' _4 j, Y1 C
& C! s' n0 O2 T0 T# a
- |: M" ?" B) J: U* s 氣體問度 103 oC (103 oF) | / }) ^- \- f7 t( B- t
2 g9 k( e. P' T- p/ U+ I全部涂層 |
" N* x# B( W4 g5 d* W( H I3 N3 (5.4) |
0 }6 w$ Y) M D, ?; C3 (5.4) |
" `/ y t1 Q. ?1 U2 - 3 (3.6 - 5.4) | ( D. V( F; r; L, L
N/A |
/ t2 n9 {- w7 H, `12 - 16 (21.6 - 28.8) | 3 g% `7 Y! o, P1 w- e' |( v
10 - 80 (18 - 144) | 5 k; n6 m+ J* _ h
$ L2 a u' H7 ]$ a
- _3 T# q& b5 T 結合強度 MPa (103 psi) | |4 {$ I" s) R
+ ~2 V$ n) w, t+ H+ J/ }6 n: T
金屬 |
* y- ?; q1 U2 M: }! K14 - 28 (2 - 4) |
8 O0 G1 Q1 c. p1 i b14 - 21 (2 - 3) | 6 f- Q \( q% _5 g* q
48 - 62 (7 - 9) | + K @0 r. \7 W- M
28 - 41 (4 - 6) |
$ V- |+ H1 o' r5 t" l6 w: {22 - 34 (3 - 5) |
: h7 k ^3 V/ W100 - 400 (14 - 57) | ( v; B+ L6 R5 N9 y3 ?* l: P3 O6 j6 }
0 ?1 C( Q0 R \4 v- @( k4 D( Z
有色金屬 |
4 W6 d- b1 w+ Z& S% a7 H7 - 34 (1 - 5) | : |. _0 h5 ^ x7 T9 r/ Y. m
7 - 34 (1 - 5) |
& e9 q( x0 m1 n% c9 B48 - 62 (7 - 9) | 8 e% v& j( ^9 ]3 J' j5 R- z# n
14 - 28 (2 - 7) | 1 i- c& S4 |# i. q7 f- u1 @
14 - 28 (2 - 7) | ( Z* \5 Z$ @7 R% {# w- Q
400 - 750 (57 - 107) |
3 G8 u8 _/ f O) x) b+ q H3 M3 I, _% @ v
自熔合金 |
, X$ ^5 {* X% t" X/ K--- |
) ]. H3 U8 c) @0 P! Q+ x. i" ]* r) a83+ (12+) |
7 v0 O. K" Z: V+ Q62 (9)** |
0 I. m8 S0 L: b) R0 G--- | 4 G4 D8 X% u+ \* o' v4 B
--- |
5 [7 j$ ~9 t$ d: R' \+ Y9 j+ t7 l--- | 1 X: x( } F4 ~" Q# R
. a6 s h+ m0 i7 n# ?陶瓷 |
4 ^+ S# y6 f- s- `--- | - _; W) {' [* @8 k' l$ k" B6 `3 V( j; |
14 - 32 (2 - 5) |
# P; G3 o8 n3 [3 s# ]) ~; {--- |
, |& X8 `, u% V" R* B+ T--- | ( a7 i5 [1 o% P/ t9 {
21 - 41 (3 - 6) | 0 D' Z6 e7 B3 R
25 - 55 (4 - 8) |
( |4 ~! d0 i+ k: m1 N; N' y! I7 ?* f9 L9 W# @' E
碳化物陶瓷 | 5 _/ b0 z9 a- O
--- | $ B) i! `' f& M6 J O# u
34 - 48 (5 - 7) | ) u5 m" o6 }+ B% v
83+ (12+) |
( k9 O0 l* Q2 J! A0 n: B, [+ v0 z--- |
% o$ }; a/ w* z0 H1 O55 - 69 (8 - 10) | / k- Q! x! o. h6 W, \5 A
500 - 100 (9 - 14) |
- J, P* u" J, f( W: {# w/ }; Y/ b5 u: e6 I
' V# j" o" i- T+ ^ 致密度, % |
' Y8 U& J; z# d& w3 S" @
7 v# n) g" I+ g3 {& A. d* M9 C金屬 | : e) t. y$ I* T) w( A' |' Z! s
85 - 90 | 4 q/ U3 B0 g' N4 p7 f! p
85 - 90 |
/ }6 D; E, J x* D8 q95 - 98+ | ! v$ I8 S9 G& }: S& l/ S" d
85 - 95 |
( e L1 T& q% M& J1 y+ I! m90 - 95 |
( @( m0 k- k, d. e" s. x, F97 - 99+ | % u/ X- F! ~1 D4 ? q
; r* Z1 n- X) D, E有色金屬 | - W! D# _0 Z! j( B' \
85 - 90 |
: C0 }9 s0 J' p: r% V* }85 - 90 | ; L8 p" b+ `: w
95 - 98+ |
6 ^, y3 y# E: L, J" {85 - 95 | + ~8 Z8 J! p5 A/ o. ^
90 - 95 |
( S( \8 |/ a# w97 - 99+ | . B. l }/ J4 I% Z2 b. [; b" T5 M) B
+ F$ e+ v4 ]+ n. W
自熔合金 |
$ n! T. {+ f: a1 C N" V+ n5 W) \' O--- | 5 ~3 b& H3 ~1 t! b) c6 S
100* | 0 Q/ J4 F% U" w/ O7 c
98+** |
) e; v, W2 T; f: [+ u1 M2 k--- | 4 g) |" \ H( L9 @' K; \: _' @
--- |
j! z( y6 A1 G' R: A y% q! a--- |
1 }1 F4 q6 d8 e2 R$ S
Z& u% O! k; A陶瓷 |
; A g7 n- Q2 g--- | 8 [- r, j6 t( n; _# M
90 - 95 | % \( \6 ~% a7 V7 S
--- |
" x# `, X+ i$ ?% p- P--- |
% ]3 [0 d* n- P% [1 X! V90 - 95+ | 7 U6 _* y) `6 Y( m. z' @
95 - 98 | ; X5 S$ Z8 O6 M
8 V/ l% u% M0 ]7 f( Q5 @9 g/ J- Q碳化物陶瓷 |
$ t5 s" v, P$ s6 B, J- ]--- |
: G. T: K/ F+ P8 P: q% W! K. W0 a85 - 90 | 0 [7 Z3 x/ p! f5 [# e1 _2 u( q$ d$ H
95 - 98+ | . u, Y1 {. S5 |& K/ g8 R4 `3 {
--- | 5 u( A6 |+ P& ~8 |& P
90 - 95+ |
3 U$ v" S; |. W: {" \' |) t95 - 98+ |
/ z( {3 c$ ^1 Q- n) `- L
1 Z5 X k8 J8 Q3 ]2 v0 h
) t1 z; P) R3 d' J/ L 硬度 | ( n% I8 T) M: n$ @
( X! M5 Z- p" ^. i* T
金屬 |
# w1 p$ \: |* {: C84Rb-35Rc |
+ }9 s) f ]: S' {4 ~& [80Rb-35Rc | " ?' ]6 q c x6 N5 K$ e. v
90Rb-45Rc |
5 W2 d, i/ B( D2 I85Rb-40Rc | - e% g' `0 Q6 i
80Rb-40Rc | " i. D4 S: x* W5 `% R% h0 G
30Rc-50+Rc | . I& x; q- t, _
6 F* ]% H' A" M
有色金屬 | 1 D2 o5 J( g( p% W# w Z
95Rh-40Rc |
0 g$ J8 @8 C, w* g$ \30Rh-20Rc |
- J# D: \8 a6 l5 e. O# m100Rh-55Rc | 2 q7 s/ S# b' S
40Rh-35Rc |
: D1 z2 h ?$ x) d( A: A40Rh-50Rc | % B, b! _5 s7 `$ S
45Rc-55Rc |
& o" _8 o" q9 k$ @2 D; A% Y, k. ^5 p$ V' [- }2 F+ {, e
自熔合金 | * d/ N7 d- L5 P, Q% i6 z) |
--- | % {4 z" C/ ^1 Z' O1 S8 k2 M; e- T. ?
30 - 60Rc |
) r( \ f* [' J- ], O50 - 60Rc |
( A! Z4 T' {4 l* _! w--- |
& ~6 j2 e& F K5 ^--- |
- y1 m' F0 X5 ]) c; A--- |
5 |8 {$ [1 s4 F$ a& }
1 s5 i: J e5 }+ F( {陶瓷 | ) M; V/ K; h V3 h3 T8 J; s
--- | 8 d( p+ J F% d, y) e/ F/ H
40 - 65Rc |
) o. ~, ~' l- J; C6 h--- | 5 s6 H6 D8 a3 u
--- |
8 i1 z( ]5 V9 m& }# B45 - 65Rc |
$ x6 Z/ i# h; U/ F$ M: p2 ]7 g% U50 - 70+Rc |
# j2 _. d8 u4 V6 a& |$ K
6 Q, `9 z9 E$ R" i9 ]: |# s7 [% u4 Z碳化物陶瓷 |
6 D3 j/ w) l K4 o' N- r9 {7 R--- | # {( E" m# h1 i' \' ?
45 - 55Rc | ) R: y5 l! a. _$ R/ C% M5 w- v
55 - 72Rc |
! n+ `2 q4 S) P/ X- k+ x--- | * S. w( ~! A1 n0 p
50 - 65Rc |
" R6 N- @9 }3 V! x% ~& {50 - 70+Rc |
9 Z1 }8 I/ x' a0 i7 M
$ k* U. m/ Z7 V8 u5 N& W1 H* G$ ^; ~' C; _" y6 C9 }
滲透性 | ' u8 t/ d' U) b r3 I
2 E6 Q) @( s2 i4 Z. k' m金屬 | & g8 ^! C8 f' V; R/ r
高 | # ~) T- v9 |" F( t- Y( n6 |$ `
中 |
( F- A0 y. P3 h1 h極小 | - Q* t3 }5 c5 B! G3 J3 T' ^9 X
中 |
( Z4 M" D, a; S! H; q! e; G, M中 | ; @6 M2 K2 S. {) s. x
無 |
6 M# @8 i, B9 Z, E
8 y1 M$ L7 z# ^' z8 z有色金屬 |
: D- J3 A6 o5 a" G1 V$ o. e+ g高 | ) K+ W6 Z7 s% A
中 | 1 K4 X {$ M! e( ^8 v% j
極小 |
- P/ T/ z6 O/ f: V6 G9 H. x中 | / C3 A, F0 @. ^5 H# o9 t9 W: T
中 |
7 F4 O3 K2 ?2 V* R L- `1 Q i& _& n無 |
! ?& s& e8 F- u3 {0 Z! S/ G! y& {# P- z F
自熔合金 | 2 u7 a" k3 ~$ p% _6 X# C8 d/ a
--- |
; d: U# G" Z/ O/ _無 |
: _% T; g# F- A) e; h8 \/ u極小 |
0 }0 j9 q2 a; I5 w--- |
7 Y& |1 ^9 f7 y% n--- | ! x4 q, |8 M! `+ @& B
--- |
6 g5 c: b9 S* Z6 I% E' J2 K7 G" L, F7 T9 H
陶瓷 |
# x' B/ t4 o- m4 ?1 ]1 i: u--- |
8 ~& W) A& u' Y X( C w4 Q中 |
3 v7 _8 {, \8 m) J k# i9 m$ z--- | / W$ o& Y! W4 D8 r$ ?
--- |
( ]& y9 l1 @7 h0 I0 x偏小 | : E/ e, e3 y( d+ |
極小 |
0 x4 _( M, ?' S: }* J# f
. I1 W: R7 g6 H% @# [! h碳化物陶瓷 | / E6 K+ i8 u% i0 ^7 j
--- |
# a' f: v1 f2 B( O2 |中 | 4 ^% O" W* {0 t+ ^+ V' P
極小 |
/ g& L, N) @+ i: @5 f' r--- | 2 `0 g0 ]9 t, V) j% Q
偏小 | + G5 E4 X2 N# V6 k; ~. F
極小 |
) q' V9 p2 _8 ~0 Q: |, o C- n3 H% w# ^
! @7 U! S! K& t
涂層厚度限制 | 8 ~9 H7 [0 w' G3 Y
: M: Z. ^+ `/ v9 a5 C1 i7 Y+ j
金屬 | & A, z3 D1 ]7 }7 ?& z
0.5 - 2.0 (0.02 - 0.08) | $ h- e* u$ B" I/ J0 r Y' h) k
0.5 - 2.0 (0.02 - 0.08) | 7 |, U, W5 s9 Z3 H+ n3 z% W
0.6 - 2.5 (0.025 - 0.1) |
+ P t- d7 C: `& ^0.5 - 2.5 (0.02 - 0.1) | . {. W+ Q3 K) W4 _$ X# \# ?
0.4 - 2.5 (0.015 - 0.1) | ! f+ I& ^$ y8 e. a2 C4 @, v& b
0.05 - 10+ (0.002 - 0.5+) |
* y" s9 d3 j9 j# Z! P; ~- |( u: v
有色金屬 |
4 N- E* {0 O+ N4 E5 q0.5 - 2.0 (0.02 - 0.08) | 7 l3 G7 K/ p: g% J$ j& G' v: s; i
0.5 - 2.0 (0.02 - 0.08) |
4 u) D: C$ s$ U% ]0 ]0.6 - 2.5 (0.025 - 0.1) |
' O+ f+ _- `- N" \) B: G0.5 - 2.5 (0.02 - 0.1) |
0 ^8 Z2 q, x5 m7 n4 q0.4 - 2.5 (0.015 - 0.1) | % H/ ?- ^6 t; B& W& I+ x
0.05 - 10+ (0.002 - 0.5+) |
0 W: l& B3 M: W- `
# \" D" L" ]- U! X8 l* n* V; Q# Z自熔合金 |
% X4 h9 O% c' k" G--- |
/ I, t0 x- C$ V+ m+ b" X1 b0.4 - 2.5 (0.02 - 0.2) |
6 c3 Q1 P! e3 f1 V0 t1 `0.4 - 3.8 (0.015-0.15) |
! \" ]' C0 d ^2 R, S, d# B--- | 5 F6 t1 [2 |. A; I* Y: N6 Q1 Y
--- |
. t0 H5 ?# @( z# d0.1 - 15+ (0.004 - 0.6+) |
6 R: a4 E' N/ J' e+ [9 Y) a$ u& C0 _. I/ F
陶瓷 | . t9 Y! d" o/ S) y7 y
--- | ' A5 a- a" [& f$ `3 b* {, U; Z! O6 M
0.4 - 0.8 (0.015 - 0.1) |
0 l# ~4 S( K2 J6 U! N/ [4 V- M--- |
/ l" i$ X L/ F! M/ X0 `--- | 8 \& X9 Q* _( U# [. _
(0.4 - 5.0 (0.015 - 0.2) | * v/ Z( W" i+ r, n9 `
0.05 - 10+ (0.002-0.25+) |
( c" S) d) H) B7 A+ H( o! H$ F, I; M; n( Z
碳化物陶瓷 | 4 G1 R& H9 A/ F4 ^
--- |
; G6 ^: x/ y4 L- J5 `) @+ N0.4 - 0.8 (0.015 - 0.1) |
9 n3 T7 ~1 A& M) R3 |- y0.4 - 5.0+ (0.015-0.2+) | 0 R F3 b5 W ] n+ O- c: \ Y" j0 W
--- |
3 x" n8 l9 y; j+ n& w(0.4 - 5.0 (0.015 - 0.2) | , |/ [/ \, H$ u, w7 {* O8 ?8 q
0.05 - 10+ (0.002 - 0.4+) | 4 a, o+ D+ E1 o8 d7 A- F
* 自熔性涂層(2) 超音速火焰噴涂 ( G) \1 s& Z9 e$ O6 r# A
** 非自熔性涂層(1)可控氣氛下的噴涂
- _" t$ P9 i$ u) s熱噴涂設備的主要組成部分 ' n9 U! ~: o) _+ G8 j: O3 m
 ' b/ @ r- s4 |9 Z5 U
( f" m. d- ~0 B2 q |