什么是热喷涂 & |* z! J {; B4 tcccc热喷涂是指一系列过程，在这些过程中，细微而分散的金属或非金属的涂层材料，以一种熔化或半熔化状态，沉积到一种经过制备的基体表面，形成某种喷涂沉积层。涂层材料可以是粉状、带状、丝状或棒状。热喷涂枪由燃料气、电弧或等离子弧提供必需的热量，将热喷涂材料加热到塑态或熔融态，再经受压缩空气的加速，使受约束的颗粒束流冲击到基体表面上。冲击到表面的颗粒，因受冲压而变形，形成叠层薄片，粘附在经过制备的基体表面，随之冷却并不断堆积，最终形成一种层状的涂层（见图1、图2）。该涂层因涂层材料的不同可实现耐高温腐蚀、抗磨损、隔热、抗电磁波等功能。自1908年瑞士工程师Max Ulrich Schoop发明热喷涂以来，该工艺得到不断完善和发展。今天，热喷涂作为一项高科技工艺已广泛应用于航天、汽车、能源、钢铁、冶金、造纸、机械维修、市政建设等诸多领域。在中国，热喷涂还是连续四个"五年计划"推广的科学项目。 9 C8 H1 y4 M& w' J" ?图1. # E5 W0 Q, r7 v6 ?
& M8 U+ X" N0 `$ z- ?0 v( r+ g8 C& H' R! s! z. Y图2. , I5 n7 v3 ?& z6 Z: m2 ]5 w/ M" w$ ~& \
% _) U1 B( z# J# C0 B7 }: b' u, A1 dcccc在工程、机械的表面领域，热喷涂技术是最有效、最省钱和最直接的增强表面功能和工艺参数的方法。能够通过热喷涂手段改进和提高的表面种类几乎是无限的。通过喷金属、陶瓷、合金、重熔等等工艺手段，工程表面的功能概念得以延伸。 ! ^) T. l x+ t) Q5 G8 ?2 Wcccc可选择多种多样的热喷涂设备和方法，无论是手持的或是装在机器上的。热喷涂的工艺也涵盖各种选择：火焰粉末喷涂、火焰线材喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、超音速火焰喷涂、可控气氛下的等离子喷涂、真空等离子喷涂等。 + k' P) l9 O( Z* F2 |cccc很多行业都在采用热喷涂工艺提高设备或零件的使用寿命、改进表面工艺参数以及降低生产和维修成本。热喷涂的功能包括： 3 D4 r6 d: k2 o6 _+ z ?; [
! Q6 B& i$ e! m
- 抗磨损9 n' X, f, ?$ h5 x; m
- 抗腐蚀4 P7 [# z* ^6 Y: p
- 间隙控制i: x7 S3 X5 [" F& [( p" Y* }! q
- 控制流体环境( a8 {" ]# E8 W" X3 E
- 热障~% x# S5 I) h: r+ y
- 恢复尺寸6 F5 z$ W+ M0 V, l B4 `$ p1 p
- 改变导电性
' j5 h. D+ i( d [1 ^% b' N7 Z各种热喷涂工艺的比较 2 ?3 D! o7 y9 J# y/ {3 N; T, t: g' T- `. a( t5 _2 S8 Y. L. D+ B : S4 l+ t, r m. A4 f& m) }% j' I+ Z2 r5 m3 L# f/ o% G, C9 m9 m) g+ _+ T8 i& _- h [1 r. |& e8 m/ u3 k/ }" q, q% g: s1 Z' g% d( |1 @2 P6 u: P8 w$ o7 S7 M( U9 U4 V) ?# F7 ?; U5 y9 y- l5 f: y+ r% H$ p( j K. ?" Y7 a" D# X9 T ~1 X. o9 q) C: J/ \5 b* M1 N; ~6 k2 h! i2 w, ~! a7 I" |% a3 v+ U) m) E4 G- `; F/ R1 S( h$ w- u5 F. ]1 S7 u$ s* }5 p' P+ V! z+ r+ d$ W! Q8 M6 M# x+ _* Y' M. m8 \3 j+ v# L3 a, }4 M/ d o! J5 c d$ R/ C9 \8 x, m B* A6 \: D" q! t% d; m! q) C1 i7 Q' ~ Z9 N* g( x; g7 o. T' I7 ~) a3 S( |* o" u! Z2 P7 ?3 A! Y# w9 g8 t, s7 _ m# E# p6 o% R0 H. T' f/ r5 w( t2 j3 J3 l, ]) [/ v9 r! X1 B6 j' e' r0 t" I& e6 ~8 L: v& z; @" {: m L# r/ A: D/ z5 N/ i/ U c" M. f8 @- g& B' H9 y8 ^- k3 L/ l: Z: _0 \3 Z/ a- m) a# p/ @5 Y$ F. P' [. ^& e1 K+ C# c1 F; `+ @. `6 o, N4 Y5 n% v* f7 C5 R% @2 {1 S {# ]- ]2 m- O/ d5 g, R7 ]* T" U+ f3 F7 F1 |: f9 ^3 v9 w" F/ Z" Y* A# I9 K" h0 T- H. N# W3 r2 Z! i/ Q- a- s. D4 I: ?1 ]2 M6 r) V$ f" l* N9 x0 a; |, s$ r$ z7 [0 A8 B" ^3 X( z3 E4 g+ E/ }4 Z1 P- b! O# Y+ |/ T- P- F- C. O2 q6 |% b, d1 l' `/ v$ P) s0 V5 u( L* Y: Y/ V% K: l7 h7 W0 b. e7 S0 |$ P* o1 k* _3 z. u& g# |' z8 C" Q! J3 u9 u1 K" }4 J$ L* s! D9 Z8 G0 y2 Y3 z8 {- C; u+ ?( `) u' h* `5 Q& Y) {; ?: l5 _* n0 h; n* S/ r+ O: t+ U. u3 j0 w( z+ J9 v. n8 P% n4 c ^; [- Z2 T2 \( K2 l; k# s. m0 ~7 `% k! o' F ^' h T8 g4 K" P* [2 |& @7 t& P) F& C& C/ _( c% m2 A# G. L s& C) q2 f+ R( q; J6 z7 x/ p6 n' v5 _" ` O& Q0 ]% {0 g x1 q! i: s" t/ b4 j0 i3 f- o$ H" _1 X* G! n) N( f) w) b/ l& u6 Z! p% Q9 P# D( Z) _9 c l) j+ u2 R/ H; r" \# n% F/ x0 M! s# {) Y! ^2 D# g% G4 }/ a# g3 k. I- | M/ ^) p! n6 l, L7 |/ s: {! Z& X$ v) a1 A2 q# L; j" T* h) [ Z: }+ y6 H5 X' w) B7 O: U' e4 T/ _+ {3 [3 O* X; k2 C Q" {7 o0 A! `1 B7 j" N+ U% Q% T! v- g: B6 n) I% k1 p+ ?0 W* m' ~2 g+ Y" `; e% ?5 U! w1 f! r) x2 K- p# ~: I7 D7 ^0 i( O% v: d8 z2 q9 D8 f3 { j& ?$ Y" x8 I6 \: \# @1 U+ o4 [, x. E) t4 v5 I. r- l" U+ X8 h2 z% r& J& U+ z! b; o1 t8 k* M1 }- h0 [0 g; p% q5 s) ^2 A! {+ Y( e) m; j$ ]0 I1 X- P, ?7 |% b. W5 n7 Z% j W- Q& \4 X8 D1 y" D' w1 {- R7 D; \?0 J1 k. f" X9 t6 j% B- Q/ `2 t: k% J2 }% d4 `0 P8 ?1 V- H- H3 ~: D2 I7 O/ F8 p( h5 k$ R7 q H: K. U' M9 M- e1 @6 `9 t( T: j% j1 z0 z* N! s/ Y8 N% q4 ?+ ?2 L2 h# p+ n; N4 m" K/ q; Pm* s. j$ |) ~* A8 }3 D) S3 B9 g# |! J: b7 z$ ^: ]* D9 x% q9 }. E3 U* K( r. E! x* `5 z& N! J+ D! {; m/ L# k1 z" U) P* H4 c0 _! \8 \' I8 Z6 f2 ]: N, k( H! D( j2 Q% ]- A) y" `' K$ J4 P" k8 f4 l" u" u$ r* e7 |2 j7 i; e. y- a) h. A* r6 g. D" I+ m; W& Q. G6 r4 _& F _$ t8 R3 r7 i' ~) R* z: z! ?" D; X+ x/ h5 s6 t1 n9 K6 |- uo# O5 ] b: [# o$ b+ z/ C4 ~) `' _6 x& l4 L% z3 Q" @; d2 h; {" D* b) A- ~) n2 T0 `3 J8 d6 W, o5 p# n2 [+ e% ]& p. m- i2 L% ^ A X% E! j# @9 c3 U9 [& F) C- z$ O, s2 g) V- U$ u- A' {8 P/ a! G# z Z: e6 D% V) L- D7 a5 q: s& Y6 W k3 T/ l5 o3 H, |( [) c9 C: @4 o& C9 ?1 U; H' C0 ?1 K: E' U8 m5 @. }8 |1 b$ B% F7 ?: I9 ~ |& W1 y: c" w+ G* l) E8 n, L( d! v* y; {7 ]5 V4 B1 T7 s+ @& ~% T, Y2 [4 `) [/ O7 v2 w# L% s, `( j, X5 Z1 ~$ n( V: l! ] d& v5 s+ Kz" a* B5 x" w0 k* C; h1 `( K ^6 S2 O4 q; @% I- o" W: r( H/ g0 b/ W1 A0 p6 s3 Y: g+ ]& e% ]6 }4 T% m* B/ K! ]! J) r4 Z4 G% w2 ^5 t9 a3 H- L$ D2 J& w+ a% _7 t/ H- M. G2 E" }, w8 S$ L* p A% v A' P6 B# Z9 ?" q/ r7 r- Z- x# B/ I! w) |8 s6 X8 R$ E. X0 u X+ }1 Y$ I, N9 |8 C- ?2 {& c; e y2 ^* _! mz* X& V5 t/ t) x, c% t1 B1 f* d- W6 v5 m- T3 [8 A1 {- W, F& i: F9 c% k, Z- P+ G, M* x, F: V1 v% t8 k/ y: o0 O! I% p2 D8 F4 u' A3 a5 P1 j+ T% u& O" b- X1 X C; F- t' Z6 v4 d6 Y; M+ R2 B5 v- t" s+ ~/ {: H% N: r2 B% n C3 }' I) i3 ]! ? K! O# G9 b8 e* V9 f6 y! I5 a& s& M$ M! r8 B' i6 u) g, o" e% S/ a# }' Y. O* A2 w! \( B8 L$ X# l) c& U- ?: ?, L2 {! \5 D; x% f. _# c& T6 S9 L+ N% d" T! b9 Q. _# I( v: r* ~! ^! w8 w- D0 q* _6 g2 o& R! }, C' Z! _3 T5 G7 [6 a; G- L! ?7 g! |+ B, n4 v- _* k6 s& G$ @- id% T) I% g6 Q8 }! Z7 V: U' Q/ h* a3 b- m; E6 F/ J: R y% z2 Y! A9 A b& V0 k1 G: J- i% ~7 Z" ]$ s1 b7 L8 _& W3 X6 p$ w. C$ L! R- g. n( q( y1 r2 L, b+ `: b: r/ ~$ d$ g+ D0 q: O3 _' A) A5 K6 n% I r2 X4 S4 |; `% z3 u$ e$ ? H/ Z0 b$ U* W$ d7 c2 t' l0 N* W( }$ h8 E1 @, s5 y! v$ Y6 A* A" |4 x* r' _) y2 K- G6 w8 q. v* J y4 u2 Y0 c1 t6 ~' z# B6 j9 Z- u- B& ]& `- s& {+ A# d3 }: G/ OY2 `6 d: e4 Q. z9 F* l+ \2 R% o. S) d a+ h, H* Q0 q* {) ~6 l! w8 J5 {! `+ [) W) K( g7 l$ l- N0 O6 h" {. r+ G p0 C5 L! H) d/ f5 e/ B& Y' S% T6 y* `7 f+ g8 e0 ` s3 ?6 e2 F! \& T: n6 z( H% T1 T3 e& _4 {' N! D) F1 j' f8 N! _% s M$ ]5 [; I6 ]: S. d4 |+ t5 c J8 C" P. ]: v! J% h. W( z& r" L9 |. x9 Y- N- X2 w9 \8 ]( M2 c* v! V6 v6 k6 A# N6 _7 C5 }. C7 a- @) B" J" K, C# ]* s4 s3 q% C4 T# e6 ?/ N s4 h2 h) D% H, [/ k# K, P" `8 k; Y) C, }0 e+ n3 D" |) s2 _4 s/ Z; m. t. h0 X$ L' b( J7 i( G3 q; n# f9 A" E3 C1 \: @5 B( j, }8 [2 J% a- L: i" Q! f, _- r) E9 U) c" s, y G0 q, Q" N% ~" b7 i4 r$ q' C0 g4 [, e/ W [" c3 Z. c) y6 J' \. H) Q6 g/ T8 ~7 q( @5 d) ^! S. \6 A! Q2 G& \# _) `. M* f! M( S/ d& ^9 S6 L: G( F% u5 Z4 P/ b T: ]+ v: h* Q+ [9 O( d# N. [. b2 N% |( D" Z! G& c, q. x* J9 r s# a5 ]6 v" G5 y1 Y3 s6 e5 N5 W( c m4 ]$ _; C5 C: y5 L1 u q7 @' g. d. g7 f( h: q% g1 R; M6 E2 w# U# r/ D; Y/ h: `0 x4 I5 \$ F- Y8 M; p9 x4 d V/ z$ R1 M/ C8 T7 V- F3 Y' y, R0 ?- D. [* K& b8 ]" ~& r8 l' _. a! s0 b: V6 f1 i T+ A8 V; Y' nP) U. S: z9 Z+ h6 H( O- q, r% h# G0 u) c$ L3 g1 L$ i# r# E6 I/ d i. t9 P% K8 t0 V# z1 V~# |8 X/ Q5 M- E. q1 l; S) f: M5 ?% D/ }5 _0 \* W/ o' n* d* E; ~8 [3 O* a7 w% x; D- ]3 G2 f P. D+ k
| 涂层类型 |
火焰线材喷涂 |
火焰粉末喷涂 |
超音速火焰喷涂 |
电弧喷涂 |
等离子喷涂 |
低压或真空喷涂 |
| " a( z0 q$ Z R( Y0 s% Q) O* i$ Q
气体问度 103oC (103oF)
|
| 全部涂层 |
3
(5.4) |
3
(5.4) |
2 - 3
(3.6 - 5.4) |
N/A |
12 - 16
(21.6 - 28.8) |
10 - 80
(18 - 144) |
| & E" B7 [; E' t0 W
结合强度 MPa (103psi)
|
| 金属 |
14 - 28
(2 - 4) |
14 - 21
(2 - 3) |
48 - 62
(7 - 9) |
28 - 41
(4 - 6) |
22 - 34
(3 - 5) |
100 - 400
(14 - 57) |
| 有色金属 |
7 - 34
(1 - 5) |
7 - 34
(1 - 5) |
48 - 62
(7 - 9) |
14 - 28
(2 - 7) |
14 - 28
(2 - 7) |
400 - 750
(57 - 107) |
| 自熔合金 |
--- |
83+ (12+) |
62 (9)** |
--- |
--- |
--- |
| 陶瓷 |
--- |
14 - 32
(2 - 5) |
--- |
--- |
21 - 41
(3 - 6) |
25 - 55
(4 - 8) |
| 碳化物陶瓷 |
--- |
34 - 48
(5 - 7) |
83+
(12+) |
--- |
55 - 69
(8 - 10) |
500 - 100
(9 - 14) |
| & q' @/ F% M3 n" I6 V( Z& S. D3 |& ` 致密度, % |
| 金属 |
85 - 90 |
85 - 90 |
95 - 98+ |
85 - 95 |
90 - 95 |
97 - 99+ |
| 有色金属 |
85 - 90 |
85 - 90 |
95 - 98+ |
85 - 95 |
90 - 95 |
97 - 99+ |
| 自熔合金 |
--- |
100* |
98+** |
--- |
--- |
--- |
| 陶瓷 |
--- |
90 - 95 |
--- |
--- |
90 - 95+ |
95 - 98 |
| 碳化物陶瓷 |
--- |
85 - 90 |
95 - 98+ |
--- |
90 - 95+ |
95 - 98+ |
| % V3 T- z F L 硬度 |
| 金属 |
84Rb-35Rc |
80Rb-35Rc |
90Rb-45Rc |
85Rb-40Rc |
80Rb-40Rc |
30Rc-50+Rc |
| 有色金属 |
95Rh-40Rc |
30Rh-20Rc |
100Rh-55Rc |
40Rh-35Rc |
40Rh-50Rc |
45Rc-55Rc |
| 自熔合金 |
--- |
30 - 60Rc |
50 - 60Rc |
--- |
--- |
--- |
| 陶瓷 |
--- |
40 - 65Rc |
--- |
--- |
45 - 65Rc |
50 - 70+Rc |
| 碳化物陶瓷 |
--- |
45 - 55Rc |
55 - 72Rc |
--- |
50 - 65Rc |
50 - 70+Rc |
| ) X0 B! f+ y4 A% z: ^ x5 |( U 渗透性 |
| 金属 |
高 |
中 |
极小 |
中 |
中 |
无 |
| 有色金属 |
高 |
中 |
极小 |
中 |
中 |
无 |
| 自熔合金 |
--- |
无 |
极小 |
--- |
--- |
--- |
| 陶瓷 |
--- |
中 |
--- |
--- |
偏小 |
极小 |
| 碳化物陶瓷 |
--- |
中 |
极小 |
--- |
偏小 |
极小 |
| 6 `' U3 E; v H# u5 ]0 i
涂层厚度限制
|
| 金属 |
0.5 - 2.0
(0.02 - 0.08) |
0.5 - 2.0
(0.02 - 0.08) |
0.6 - 2.5
(0.025 - 0.1) |
0.5 - 2.5
(0.02 - 0.1) |
0.4 - 2.5
(0.015 - 0.1) |
0.05 - 10+
(0.002 - 0.5+) |
| 有色金属 |
0.5 - 2.0
(0.02 - 0.08) |
0.5 - 2.0
(0.02 - 0.08) |
0.6 - 2.5
(0.025 - 0.1) |
0.5 - 2.5
(0.02 - 0.1) |
0.4 - 2.5
(0.015 - 0.1) |
0.05 - 10+
(0.002 - 0.5+) |
| 自熔合金 |
--- |
0.4 - 2.5
(0.02 - 0.2) |
0.4 - 3.8
(0.015-0.15) |
--- |
--- |
0.1 - 15+
(0.004 - 0.6+) |
| 陶瓷 |
--- |
0.4 - 0.8
(0.015 - 0.1) |
--- |
--- |
(0.4 - 5.0
(0.015 - 0.2) |
0.05 - 10+
(0.002-0.25+) |
| 碳化物陶瓷 |
--- |
0.4 - 0.8
(0.015 - 0.1) |
0.4 - 5.0+
(0.015-0.2+) |
--- |
(0.4 - 5.0
(0.015 - 0.2) |
0.05 - 10+
(0.002 - 0.4+) |
7 n/ S1 \0 |0 t2 d* g* 自熔性涂层(2)超音速火焰喷涂 " B+ l2 {' Z5 w5 o* U! k+ U** 非自熔性涂层（1）可控气氛下的喷涂 ( w# b& s4 A6 u4 v% z6 F热喷涂设备的主要组成部分 5 E, w! z6 ?3 D! q! V
9 g+ n, r# g6 o6 |; a$ `# I3 [; O1 t1 z7 u |
发表于 2006-8-22 22:22:41
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伸手党/灌水/看不懂
发表于 2006-10-9 21:39:19
