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热喷涂简述
热喷涂(融射喷涂)是一门具有悠久历史的工艺性技术,主要涉及材料学和材料加工技术工程。
热喷涂(融射喷涂)是利用火焰、电弧、等离子等有效实用的热源,将一定的形状和规格的材料(金属或合金丝材、各类粉末材料、棒材等)急速瞬间加热至熔融或半熔融状态,同时对这些材料进行雾化和加速输送,使其撞击(射击)基体材料,在基材上迅速扁平化、快速冷却凝固沉积堆积到基材表面而形成覆盖涂层的一种材料成型方法。因为热喷涂的熔融和喷射两个重要环节,所以我们也称之为融射喷涂。
热喷涂(融射喷涂)作为表面工程的关键技术之一,是防腐蚀、制备功能涂层和装备再制造等领域的重要技术手段。相对于其它材料制备技术而言,热喷涂技术具有工艺灵活、设备易于掌握和操作、可喷涂材料种类多、涂层质量好、应用范围广、经济效益明显等特点。
随着机加工技术的进步,先进的电解、超声切削、研磨手段逐渐引入到涂层后处理领域,涂层后处理后产品质量不断提高,闸阀喷涂,更加大了热喷涂的应用范围。
热喷涂技术的特点及其常用方法
热喷涂技术是通过火焰、电弧或等离子体等热源,将某种线材或粉末状的材料加热至熔化或半熔化状态,并加速形成高速熔滴,喷向基体,在其上形成覆盖层。这种覆盖层称为喷涂层。
与其他表面涂层技术相比,热喷涂技术具有以下特点:
(1)方法多样。热喷涂方法多达十几种,为制备涂层提供了多种手段
(2)涂层基体材料不受限制。热喷涂可以在几乎所有固体表面制备涂层,司太立喷涂,如金属材料、无机材料(玻璃、陶瓷)和**材料(木材、布、纸)等。
(3)喷涂材料的种类选择范围广泛。几乎所有的金属、合金、陶瓷、塑料等都可以作为喷涂材料。
(4)被喷涂物体的尺寸、大小和形状不受限制。既可对大型设备进行大面积喷涂,也可对工件的局部进行喷涂。既可喷涂零件,又可对制成后的结构进行喷涂。
(5)可赋予普通材料以特殊的表面性能。可使材料满足耐磨、耐蚀、抗高温氧化、隔热、密封等特殊性能要求,达到节约贵重材料,提高产品质量,喷涂,满足多种工程和尖端技术的需要。
(6)涂层厚度较易控制。薄者可为几十微米,厚者可为几毫米。
(7)成本低。经济效益显著。
由此可见,热喷涂技术具有工艺灵活、适用性强、易于推广、经济及其他工艺所不能替代的特点,在表面工程中占据着重要地位。
目前,在生产实践中应用比较广泛的方法主要有火焰喷涂(包括线材火焰喷涂、粉末火焰喷涂、爆z喷涂、**音速火焰喷涂)、等离子喷涂和电弧喷涂。
由于激光热处理有相当明显的优点,解决了传统金属热处理不能解决或不容易解决的技术难题,在国内外受到了高度重视,激光热处理得到了迅速的发展。
大功率CO2激光器从70年代起发展很快,先进工业国家大功率CO2激光器已产品化、系列化。我国从“七五”以后相继研制成功了千瓦级至万瓦级大功率CO2多模激光器。随着大功率激光器的发展,用激光就可以实现各种形式的表面处理。它是引起材料组织结构变化的冶金过程,叶片喷涂,其加热时间在10-3s~10-7s的范围内,功率密度为每平方毫米大于0.1 kW。它的应用较为广泛,几乎一切金属表面热处理都可以应用。目前应用比较多的有汽车、冶金、石油、重型机械、农业机械等存在严重磨损的机器行业,以及航天、航空等高技术产品。