球阀热喷涂工艺简述
热喷涂技术工艺概述
热喷涂技术工艺概述概述热喷涂技术是材料表面强化与保护的新技术,在表面改性技术中占有重要地位。
该项技术在我国始于20世纪50年代,至70年代末已经形成气候。
目前,无论在设备、材料、工艺、科研等方面都在迅速发展与提高,成为表面技术重要组成部分。
3.1.1热喷涂及其分类1.热喷涂技术美国焊接学会于1980年对热喷涂作了如下新的定义:“细的各种金属或非金属颗粒在熔融或半熔融状态下沉积而形成涂层”,显然这一定义很不完全。
一般认为,热喷涂就是利用某种热源,如电弧、等离子弧、燃烧火焰等将粉末状或丝状的金属或非金属涂层材料加热到熔融或半熔融态,然后借助焰流本身的动力或外加的高速气流雾化,并以一定的速度喷射到经过预处理的基体材料表面,与基体材料结合而形成具有各种功能的表面覆盖涂层的一种技术,其基本过程如图3.1所示。
图3.1热喷涂基本过程示意图喷涂材料从进入热源到形成涂层,可分成四个阶段。
首先,材料被加热熔化,丝材端部被加热后熔化,形成熔滴;粉末则被熔化或软化。
第二阶段,丝材的熔滴在高速气流下雾化成微粒后被加速;而粉末材料直接被气流加速。
接着,高温熔融的微粒进入飞行阶段,微粒、粉末先被加速,此后随着距离的增加而减逮,同时它们与周围气体发生某些反应,自身温度也要降低。
最后,这些具有一定温度和速度的微粒与基材表面产生猛烈的撞击,大部分微粒会产生剧烈的变形和快速的冷却并沉积在工件表面形成涂层。
热喷涂的形成过程决定了涂层结构特征。
热喷涂层是由无数个形貌不同的变形粒子组成的层状结构。
涂层中存在着一定量的气孔、氧化物夹杂、纵向或横向的微裂纹。
典型结构示意如图3.2。
通过材料和工艺的调整可控制涂层结构中的某些变化,获得理想的涂层结构。
如控制在涂层厚度方向的气孔分布,提高厚涂层的可靠性;控制横向裂纹,诱发纵向微裂纹的生成,以提高涂层的韧性,即所谓的“裂纹增韧”;控制粒子温度,只是软化而不是熔化,同时大大提高粒子的冲击速度,使粒子获得理想变形。
热喷涂原理及应用技术
热喷涂原理及应用技术热喷涂是一种常用的表面处理技术,它通过将熔融状态的涂层材料喷射到基材表面,形成一层均匀而致密的保护层。
热喷涂技术在工业生产中有着广泛的应用,可用于增强材料的耐磨性、耐蚀性和耐高温性能,改善材料表面质量,修复和加固零件,以及制造新的材料。
热喷涂的原理主要包括:材料加热、喷射和冷却三个阶段。
首先,涂层材料被加热至熔化温度,通常通过火焰或等离子弧进行加热。
接着,加热后的涂层材料以高速喷射到基材表面,形成一层涂层。
最后,涂层在喷射过程中冷却固化,形成均匀致密的结构。
热喷涂技术主要包括火焰喷涂、等离子喷涂和高速喷涂等几种。
火焰喷涂是最常见的一种技术,它通过将涂层材料喷射到基材表面,经过燃烧加热液化后在基材表面冷却固化形成涂层。
等离子喷涂使用等离子弧或等离子炉进行加热,可在高温下加热材料并喷射到基材上。
高速喷涂技术则通过高速气流将涂层材料喷射到基材上,使其与基材粘结。
热喷涂技术的应用非常广泛。
首先,热喷涂可以用于增强材料的耐磨性能。
在机械制造和汽车工业中,表面磨损是常见的问题,热喷涂技术可以喷涂一层硬质材料,如钢、陶瓷等,形成耐磨涂层,提高材料的使用寿命。
其次,热喷涂还可以用于增强材料的耐腐蚀性能。
在化工和石油工业中,材料往往会受到腐蚀的侵蚀,热喷涂技术可以喷涂一层耐腐蚀材料,如镍合金、不锈钢等,形成耐腐蚀涂层,保护材料免受腐蚀。
此外,热喷涂还可用于增强材料的耐高温性能。
在航空航天和能源行业中,材料常常需要承受高温环境,热喷涂技术可以喷涂一层耐高温材料,如陶瓷涂层、合金涂层等,提高材料的耐高温性能。
此外,热喷涂技术还可以修复和加固零件。
如果零件表面损坏或磨损严重,可以使用热喷涂技术喷涂一层材料,修复零件并恢复其功能。
总之,热喷涂技术是一种非常有效的表面处理技术,具有广泛的应用前景。
通过热喷涂技术,可以增强材料的耐磨性、耐蚀性和耐高温性能,改善材料表面质量,修复和加固零件,以及制造新的材料。
通用阀门喷涂工艺规程
通用阀门喷涂工艺规程目的:提高产品质量,降低消耗。
1、高压静电喷涂工艺参数:输入电压:220V士10% 输出电压:30-90 KV供粉气压:0.5-2Kg/cm2喷枪与工件距离:100-300mm2、喷涂工艺流程:3、铸件整修(除锈、修磨)---烘干---喷涂---烘烤----检验----货运附加(粉末涂料在施工中出现的问题产生的原因及解决办法)铸件的整修:铸件用磨光机、喷砂去掉粘砂、夹砂、锈斑、毛刺等。
4、烘干:整修好的铸件加热到120C保持温度15-20分钟,工件大、壁厚保温时间适当延长。
(使用设备:烘干炉、吊架)5、喷涂:5.1、按用户要求选则喷粉(涂料)颜色熟悉技术要求(温度、保温时间、材料配比)5.2、所用漆(涂料)更换厂家必须进行小批量投放与色卡对比达到要求方可批量生产使用。
5.3、阀门总成喷涂必须有试验标记否则不予喷涂。
5.4、喷枪使用的压缩空气,须经除油、除尘、除水等净化处理否则影响涂抹质量。
5.5、喷涂时喷枪与工件的距离100-300mm.5.6、回收的粉末涂料经140目过筛后再以1 (回收粉):3 (新粉)掺入同一厂家同一颜色的新粉使用。
5.7、喷好的工件应及时按规定的固化条件烘烤通常条件为180 C保持20-30分钟,工件较大、较厚应适当延长烘烤时间。
5.8、操作人员应佩戴防尘口罩,严防粉尘爆炸,粉末浓度在30克/m3以下是安全的,超过70克/m3就有发生爆炸的危险。
6、检验:6.1、喷漆表面要光滑整洁美观。
6.2、阀门总成两端内腔要涂防锈漆6.3、密封面严禁涂漆7、货运:货运时要注意磕碰&附加:粉末喷涂在施工中出现的问题产生的原因及解决方法注:1、过高的光泽,极好的流平会使涂膜的硬度有所下2、大多数美术型粉末回收以后的喷涂效果均比一次喷涂稍差。
3、返工件打磨后二次喷涂,颗粒会增多,打磨后应尽量清除干净表面磨屑以减少颗粒。
阀门喷漆工艺标准流程
阀门喷漆工艺标准流程“哎呀,这阀门怎么又掉漆了呀!”我不禁抱怨道。
这不,前几天家里的水管阀门有点生锈,我就想着自己给它喷个漆翻新一下。
我把阀门拆下来,放在阳台上,准备大干一场。
我先把阀门表面的锈迹用砂纸打磨掉,这可真是个细致活儿,我一边磨一边嘟囔:“这锈还真顽固啊!”老公在旁边笑着说:“你可得仔细点,别磨坏了。
”“哼,我知道啦!”我回应道。
打磨好后,就开始喷漆啦。
我拿起喷漆罐,对着阀门就是一阵猛喷,那架势,好像我是个专业的喷漆师傅。
老公在一旁看得直摇头:“哎呀,你别喷那么急呀,得均匀点。
”我白了他一眼:“我知道怎么弄,别啰嗦。
”喷完第一遍,我看着阀门,自我感觉还不错,得意地对老公说:“怎么样,我这手艺还行吧?”老公笑着说:“行是行,不过你这颜色好像不太对啊。
”我仔细一看,哎呀,颜色确实有点不均匀。
我有点懊恼地说:“哎呀,这可咋办呀?”老公安慰我:“没事,再喷一遍呗。
”于是我又开始喷第二遍,这次我可小心多了,慢慢地喷,尽量让颜色均匀。
喷完后,我看着阀门,终于满意地点点头:“这次好多了吧?”老公也点头说:“嗯,不错不错。
”等漆干了后,我把阀门装回去,看着焕然一新的阀门,心里别提多高兴了。
我对老公说:“你看,我这不是干得挺好嘛。
”老公笑着说:“是是是,你最厉害啦。
”这就是我给阀门喷漆的小经历,虽然过程有点曲折,但最后结果还是让我很满意的呀。
我觉得呀,生活中的这些小事情,只要我们用心去做,就一定能做好,就像这阀门喷漆一样,只要有耐心,就能喷得漂亮!这也让我明白,不管做什么事情,都不能急于求成,要一步一个脚印,踏踏实实地去做,这样才能把事情做好呀!。
阀门静电喷涂工艺及检验规程
静电喷涂工艺规程为有效控制喷涂产品的外观质量,结合我公司的时际情况,特制定本工艺规程。
(喷涂工艺流程:工件预处理→预热→喷涂→固化→冷却)。
一、预处理需要涂装的表面必须是干燥和干净的、且具有一定的粗糙度。
,铸铁涂装前采用喷丸和喷砂处理工艺,达到Sa2.5级。
工件处理后6h内需进入预热处理工序,并且注意零部件不得被雨淋,防止再次生锈。
搬运过程中必须防止油污污染,并佩戴帆布类手套,避免人工多次接触工件,防止工件二次污染。
喷丸用的耗材可以采用优质不锈钢丸(S¢1.5)与不锈钢切头(¢1.2)按1:1比例混合,根据消耗情况定期按比例补充。
二、预热铸件必须保证实体温度在160-180℃,不能以烘室空气温度作为判定工件温度的依据,空气温度只能作为参考。
由于阀门铸件厚重且组织疏松,存在热惰性现象,须有足够的预热时间保证工件的温度,同时将工件中的气体烘出,防止粉末喷涂后溢出,形成气泡缺陷。
具体时间根据工件规格尺寸设定(15-25分钟)。
三、喷涂主要采用静电喷涂。
涂层的厚度控制在250-300μm。
粉末遇到热的工件即在表面形成凝胶,喷涂应在尽可能短的时间内完成,最好是在粉磨机凝胶时间内。
对于不需要喷涂的螺纹、平面、孔等处,可以采用硅胶塞和高温胶带等器具遮蔽保护,待喷涂完成后取下即可,(工艺参数见附表一)。
四、固化固化温度在160-180℃,时间10~20min。
固化环节是涂层最终成型的环节,对最终涂层性能影响较大,应合理控制其温度和时间。
温度低、时间短,固化不完全。
温度高或时间长,会导致涂层变色。
喷涂完成后进入固化烘道的时间要尽可能短,2min以内为佳,否则会影响固化效果。
固化完成的工件,冷却至室温,建议采用自然冷却法(各类零件固化时间和温度见附表二)。
五、检验5.1 常规检验用于日常生产的阀门涂层常规检测项目有外观、附着力、厚度和交联性等。
①外观目测应光滑,颜色一致,无气孔、气泡、漏喷等缺陷。
②附着力依据EN ISO 4624的要求进行剥离测试,平均值≥8MPa,最小单值≥6MPa。
球阀热喷涂工艺简述
球阀热喷涂工艺简述在冶金、石油、电力、化工等领域使用的阀门,由于工况条件相当恶劣,要求所使用的阀门具备耐高温、耐磨损、耐腐蚀、耐冲蚀、耐高压等性能。
传统的从球阀自身的材料去解决上述问题,其成本相当昂贵。
材料表面工程是通过材料表面镀膜、制备涂层、表面异种材质的扩渗,表面改性或多种表面技术的复合等方法而改变材料表面的形态、化学成分、组织结构,从而获得所需要的性能的系统工程,而热喷涂表面工程技术正是为解决耐磨损、耐冲蚀、耐高温、耐腐蚀等问题而发展起来的表面工程技术之一。
一、球阀的喷涂工序阀体检查缺陷修补修磨非喷涂部位遮蔽除油预热喷砂喷涂随样涂层检验磨削检验二、工艺设计根据阀门的使用工况条件,选择不同的喷涂材料和喷涂工艺,制备耐磨涂层、耐磨和耐腐蚀涂层、耐磨和耐高温涂层、耐磨、耐冲蚀涂层等。
喷涂材料:一般有WC、NiCr-Cr3C2、Ni60等;涂层工艺:一般有超音速喷涂和喷焊;三、热喷涂工艺施工1、基体的准备a)基体表面涂层加工尺寸的考虑:喷涂涂层的厚度应根据喷涂工艺要求、工件大小和使用寿命来综合考虑。
喷焊工艺涂层厚度一般在0.15——0.3mm左右。
总之,涂层越薄,热应力越小,结合强度越高。
b)基体的遮蔽:对于工件基体邻近喷涂或喷砂部位的非喷涂部位;为了防止熔融喷射颗粒或喷砂磨料溅落在该部位,应进行遮蔽保护。
2、基体的预处理基体的预处理的目的是获得新鲜、清洁、有活性的表面,即净化、粗化、活化的表面。
以增大与喷射粒子和涂层的粘结强度,常用的方法包括清洗、除油、喷砂、车螺纹、电拉毛等。
a)基体的清洗、除油、采用工业汽油、四氯化碳、甲苯、丙酮等有机溶剂对工件进行清洗、除油;对于铸铁件、多孔工件的油污可采用火焰加热的方法,让油污流出燃烧。
b)喷砂预处理:基体表面的喷砂预处理是采用高硬度的磨料颗粒高速喷射基体表面,对基体表面产生冲刷,凿削和锤击作用,以除去基体表面的铁锈、鳞皮、毛刺、焊渣等污物。
喷砂的各种参数为:喷砂机:宜采用压力式砂机喷砂磨料:宜采用16-24#棕刚玉砂喷砂压力:4-6Kg/cm2喷砂角度:80-850喷砂距离:100-300mm范围内3、喷涂工艺参数喷涂工艺原理图球阀热喷涂一般采用超音速火焰喷涂,工作原理是采用燃料加氧气,在燃烧室内混合燃烧后,通过拉瓦尔管压缩和膨胀,产生一股超音速的低压喷射气流;在焰流刚膨胀的低压部位导入喷涂粉末,粉末随高速低压焰流的抽吸作用被高速焰流加热和加速,达到很高的粒子速度,从喷枪口喷出,然后高速撞击基体表面,形成优质涂层。
热喷涂技术原理
热喷涂技术原理宝子们!今天咱们来唠唠一个超有趣的技术——热喷涂技术。
这热喷涂啊,就像是给各种材料表面来一场超级酷炫的换装秀呢!热喷涂技术的核心呢,就是把喷涂的材料变成一种超热、超酷的状态,然后像天女散花一样喷到需要处理的物体表面上。
你可以想象一下,那些喷涂材料就像是一群热情似火的小精灵,迫不及待地要在新的“地盘”上安营扎寨。
那这些材料是怎么变得这么热的呢?这就涉及到热的来源啦。
有的时候是靠火焰,那种熊熊燃烧的火焰就像一个超级大熔炉。
把喷涂材料放到火焰里,材料就会被加热到很高的温度,然后融化成液态或者变成那种软软的半融化状态。
比如说,一些金属材料,像铝啊、锌啊,在火焰的热情拥抱下,就从硬邦邦的固体变得像小水滴一样可以流动啦。
还有一种方式呢,是用电弧来加热。
这电弧可不得了,就像一道超级闪电在材料之间划过。
电弧产生的高温能瞬间把材料加热到极高的温度,让材料迅速达到适合喷涂的状态。
这就好比是给材料来了个超级快充,一下子就充满了“热能量”。
当这些材料被加热得差不多了,就要开始它们的“飞行之旅”啦。
通过特殊的喷枪,这些热呼呼的材料就被高速地喷射出去。
这喷枪就像是一个超级发射器,把材料小颗粒像子弹一样发射到物体的表面。
这些小颗粒就像一群勇敢的小战士,朝着目标表面飞奔而去。
当它们到达物体表面的时候,那可是一场超级热闹的“聚会”呢。
小颗粒们会迅速地在表面铺展开来,然后冷却凝固。
这个过程就像是小颗粒们在表面找到了自己的家,然后安定下来。
它们会一层一层地堆积在表面上,就像盖房子一样,一块砖一块砖地往上垒,慢慢地就形成了一层新的涂层。
这个新的涂层可不得了哦。
它能给物体表面带来好多神奇的变化。
比如说,如果在金属表面喷涂一层陶瓷涂层,就像是给金属穿上了一层超级坚硬又耐热的铠甲。
这铠甲可以保护金属不被腐蚀,就像给金属打了一把超级保护伞。
在一些恶劣的环境下,比如在充满化学物质的工厂里,或者是在海边那种盐分很高的空气中,有了这层陶瓷铠甲的保护,金属就可以安然无恙啦。
阀门喷涂工艺规程定稿版
阀门喷涂工艺规程HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】阀门涂漆工艺规程1. 阀门涂漆通用规范1.1碳素钢、合金钢阀门外表面应涂漆出厂,阀门内表面、密封水线位置和阀杆外露部分不涂漆;除非用户有要求,耐酸钢和不绣钢材质阀门承压表面可不涂漆。
2.1阀门涂漆颜色阀门涂漆颜色阀体材料涂漆颜色碳素钢灰色铬-钼合金钢中蓝色LCB、LCC系列低温碳钢银灰色薄膜执行机构及其支架大红色金属漆注:当用户订货合同中有要求时,应按照用户订货合同进行涂漆。
2. 阀门喷漆工艺流程简图喷漆前预处理→刮腻子→喷底漆→喷面漆→涂层检验2.1喷漆前预处理1)所有阀门表面都应严格按油漆生产商所要求的底材表面进行处理,或客户制定的油漆涂装表面的要求。
2)进行表面处理前应去掉阀体表面的油污、焊渣、铁锈等。
3)表面处理必须在高于露点温度3度以上,相对湿度80%以下进行。
2.2 刮腻子2.3 喷底漆1 ) 涂装条件应符合油漆说明书的规定。
2 ) 严格按要求油漆说明书进行重量比或体积比来调配。
3)底材温度须高于露点3℃以上,当底材温度低于5℃时,漆膜不易固化,故不宜施工。
4)主剂和固化剂应分别搅拌混合均匀,在主剂加入固化剂之后应不停搅拌,此时应根据需要按配比加入稀释剂混合使用,稀释剂必须选用对应的型号规格,不匹配的稀释剂不能随便使用。
充分混合均匀,静置,熟化后,加适量稀释剂,调至施工粘度。
5)根据所选用的油漆设备的不同,如:刷子、空气喷涂、手工喷涂,以及涂层厚度的不同,选用不同的油漆次数,一般要涂2~3次。
推荐膜厚:60-80um.6)涂装间隔时间参照不同油漆的具体使用说明决定。
7)底漆涂刷后,应用砂布或砂纸将底漆修理光滑平整。
2.4 喷面漆1)核实底漆的覆涂间隔时间是否满足,检查底层工件的表面干燥度,并清除漆膜上的所有污物。
2)主漆与稀释剂或固化剂的配比,以及熟化时间应按照油漆使用说明的要求来执行。
阀门涂漆技术要求内容
前言为了进一步完善管理,提高产品质量,统一公司产品生产、采购、检验标准,同时参考同行业知名厂家实施的阀门产品涂漆技术要求,特制定天津市津滨阀门有限公司阀门涂漆技术要求望各部门遵照执行。
阀门涂漆技术要求1 范围本标准适用于天津市塘沽津滨阀门有限公司生产的涂漆阀门及其配套产品;并规定了涂漆所用的涂料、工艺程序、涂漆厚度、涂漆要求及检测依据。
本标准不适用于客户对产品的涂漆有特殊技术要求的情况,特殊要求按合同执行。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 1720-1979 漆膜附着力的测定法GB/T 1723-1993 涂料粘度测定法GB/T 1726-1979 涂料遮盖力测定法GB/T 1728-1979 漆膜、腻子膜干燥时间测定法GB/T 1731-1993 漆膜柔韧性测定法GB/T 1732-1993 漆膜耐冲击性测定法GB/T 1735-1979 漆膜耐热性测定法GB/T 1764-1979 漆膜厚度测定法GB/T 8923-1988 涂漆前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB/T 9286-1998 色漆和清漆漆膜的划刻试验GB/T 9761-1988 色漆和清漆色漆的目视比色GSB G51001-1994 漆膜颜色标准样卡HG/T2009-1991 C06-1 铁红醇酸底漆HG 2453-1993 醇酸清漆HG/T 2576-1994 各色醇酸调和漆3 涂料选择3.1 识别涂漆3.1.1 阀门按照阀体材质进行识别涂漆,其颜色按表1规定执行、表格1 按照阀体材质识别涂漆3.1.2 阀门传动用的蜗轮蜗杆装置,液动装置、手柄和方头、涂漆颜色同阀门本体颜色。
3.1.3 法兰蝶阀、金属阀、缓闭止回阀、铸铁闸门及伸缩器外壁涂海蓝GSB G51001-1994(PB05),内腔涂牙黄色GSB G51001-1994(Y04);污水用铸铁闸门外壁及内腔涂黑色;对夹式蝶阀涂海蓝GSBG51001-1994(PB05),阀体通径不涂漆;LT型对夹式蝶阀及所有带螺孔阀门的零部件螺孔内不涂漆,涂刷防锈用防锈剂,厚度3um-5um。
热喷涂技术简介
电爆喷涂,感应加热喷涂,电容放电喷涂
火焰喷涂的介绍
火焰喷涂的定义 把金属线或粉末以一定的速度送进喷枪里,使端部在 高温火焰中熔化,随即用压缩空气把其雾化并吹走, 沉积在预处理过的工件表面上。
火焰喷涂的分类 线材火焰喷涂,粉末火焰喷涂。
丝材火焰喷涂装置
丝材火焰喷吐的装置示意图
丝材火焰喷涂原理
丝材火焰喷涂的原理示意图
丝材火焰喷涂装置
粉末火焰喷吐的装置示意图
粉末火焰喷涂原理
粉末火焰喷涂原理示意图
爆炸喷涂的介绍
爆炸喷涂的定义 利用氧气和乙炔气点火燃烧,造成气体膨胀而产生爆 炸,释放出热能和冲击波,热能使喷涂粉末熔化,冲击波 则使熔融粉末以700~800m/s的速度喷射到工件表面 上形成涂层。
爆炸喷涂的原理
爆炸喷涂原理示意图
热喷涂的优点
1 设备轻便,可现场施工
喷涂 技术 的优
点2Biblioteka 工艺灵活,适应性强,操作程序少,修复快捷 3 涂层厚度可以控制 4 对基材加热温度较低,工件变形小,合金组织性能变化小
5 适用各种基体材料的零部件
热喷涂的分类
火焰类
火焰喷涂,爆炸喷涂,超音速喷涂
激光类
激光喷涂
热源种类
电热法
电弧类
电弧喷涂,等离子喷涂
②粉粒运动速度高。 ③粉粒尺寸小、分布范围窄,否则不能熔化。 ④涂层结合强度、致密度高,无分层现象。 ⑤涂层表面粗糙度 低。 ⑥喷涂距离可在较大范围内变动,而不影响喷涂质量。 ⑦可得到比爆炸喷涂更厚的涂层,残余应力也得到改善。 ⑧喷涂效率高,操作方便。 ⑨噪音大(大于120dB),需有隔音和防护装置。
谢谢
超音速喷涂的特点 喷涂机喷嘴出口处产生的焰流速度一般为音速的4倍,约 1520m/s,最高可高达2400m/s,粉末撞击到工件表面的速 度估计为550-760m/s,与爆炸喷涂相当。
热喷涂方法分类及工艺原理简介
热喷涂方法分类及工艺原理简介一热喷涂分类方法作为新型的实用工程技术目前尚无标准的分类方法,一般按照热源的种类,喷涂材料的形态及涂层的功能来分。
如按涂层的功能分为耐腐,耐磨,隔热等涂层,按加热和结合方式可分为喷涂和喷熔:前者是机体不熔化,涂层与基体形成机械结合;后者则是涂层再加热重熔,涂层与基体互溶并扩散形成冶金结合。
平常接触较多的一种分类方法是按照加热喷涂材料的热源种类来分的,按此可分为:①火焰类,包括火焰喷涂、爆炸喷涂、超音速喷涂;②电弧类,包括电弧喷涂和等离子喷涂;③电热法,包括电爆喷涂、感应加热喷涂和电容放电喷涂;④激光类:激光喷涂。
二火焰类喷涂1、火焰喷涂:火焰喷涂包括线材火焰喷涂和粉末火焰喷涂。
<1>线材火焰喷涂法:是最早发明的喷涂法。
它是把金属线以一定的速度送进喷枪里,使端部在高温火焰中熔化,随即用压缩空气把其雾化并吹走,沉积在预处理过的工件表面上。
图1 丝材火焰喷吐的装置示意图图2 丝材火焰喷涂的原理示意图图1表示丝材火焰喷涂的装置。
图2则是丝材火焰喷涂枪的剖面图,它示出了丝材火焰喷涂的基本原理。
喷涂源为喷嘴,金属丝穿过喷嘴中心,通过围绕喷嘴和气罩形成的环形火焰中,金属丝的尖端连续地被加热到其熔点。
然后,由通过气罩的压缩空气将其雾化成喷射粒子,依靠空气流加速喷射到基体上,从而熔融的粒子冷却到塑性或半熔化状态,也发生一定程度的氧化。
粒子与基体撞击时变平并粘结到基体表面上,随后而来的与基体撞击的粒子也变平并粘结到先前已粘结到基体的粒子上,从而堆积成涂层。
丝材的传送靠喷枪中空气涡轮或电动马达旋转,其转速可以调节,以控制送丝速度。
采用空气涡轮的喷枪,送丝速度的微调比较困难,而且其速度受压缩空气的影响而难以恒定,但喷枪的质量轻,适用于手工操作;采用电动马达传送丝材的喷涂设备,虽然送丝速度容易调节,也能保持恒定,喷涂自动化程度高,但喷枪笨重,只适用于机械喷涂。
在丝材火焰喷枪中,燃气火焰主要用于线材的熔化,适宜于喷涂的金属丝直径一般为1.8~4.8mm。
热喷涂技术叙述
热喷涂技术概述众所周知,除少数贵金属外,金属材料会与周围介质发生化学反应和电化学反应而遭受腐蚀。
此外,金属表面受各种机械作用而引起的磨损也极为严重,大量的金属构件因腐蚀和磨损而失效,造成极大的浪费和损失。
据一些工业发达国家统计,每年钢材因腐蚀和磨损而造成的损失约占钢材总产量的10 %,损失金额约占国民经济总产值的 2 - 4 %。
如果将因金属腐蚀和磨损而造成的停工、停产和相应引起的工伤、失火、爆炸事故等损失统计在内的话,其数值更加惊人。
因此,发展金属表面防护和强化技术,是各国普遍关心的重大课题。
随着尖端科学和现代工业的发展,各工业部门越来越多地要求机械设备能在高参数(高温、高压、高速度和高度自动化)和恶劣的工况条件(如严重的磨损和腐蚀)下长期稳定的运行。
因此,对材料的性能也提出更高要求。
采用高性能的高级材料制造整体设备及零件以获得表面防护和强化的效果,显然是不经济的,有时甚至是不可能的。
所以,研究和发展材料的表面处理技术就具有重大的技术和经济意义。
而表面处理技术也在这种需求的推动下获得了飞速的发展和提高。
热喷涂技术就是这种表面防护和强化的技术之一,是表面工程中一门重要的学科。
所谓热喷涂,就是利用某种热源,如电弧、等离子弧、燃烧火焰等将粉末状或丝状的金属和非金属涂层材料加热到熔融或半熔融状态,然后借助焰流本身的动力或外加的高速气流雾化并以一定的速度喷射到经过预处理的基体材料表面,与基体材料结合而形成具有各种功能的表面覆盖涂层的一种技术。
热喷涂技术的分类根据热源的种类热喷涂技术主要分类为热喷涂设备虽然因热喷涂的方法不同其设备也各有差异,但依据热喷涂技术的原理,其设备都主要由喷枪、热源、涂层材料供给装置以及控制系统和冷却系统组成。
热喷涂工艺热喷工艺过程如下:工件表面预处理→工件预热→喷涂→涂层后处理1. 表面预处理为了使涂层与基体材料很好地结合,基材表面必须清洁及粗糙,净化和粗化表面的方法很多,方法的选择要根据涂层的设计要求及基材的材质、形状、厚薄、表面原始状况以及施工条件等因素而定。
热喷涂的一般工艺流程
热喷涂的一般工艺流程热喷涂生产一般包括3个基本工序-----工件表面预处理、喷涂和涂层后处理,其基本工艺流程如图所示。
现将各工序的主要内容简述如下1. 工件表面预处理为了使涂层和基体材料很好地结合以及满足喷涂工艺的需求,基材表面必须进行预处理,包括表面预加工、净化、粗糙化和黏结底层等几个步骤。
(1) 表面预加工 是在喷涂之前 对工件进行车削和磨削等表面加工,以清除工件上的原喷涂层、其他表面处理层(淬火层、渗碳层等)各种损伤和毛刺,修真表面的不均匀磨损,预留喷涂层厚度等,以保证合适的基体表面和共建喷涂后的尺寸精度。
(2) 净化处理 目的是除去工件表面的所有污物,如油脂、油漆、锈迹和氧化皮及其他污垢等。
其中,有代表性的是油脂和锈迹,故简单地说,净化处理的关键是除油和除锈。
除油的方法很多,主要的是溶剂清洗、水基清洗剂清洗,碱液(和酸液)清洗、电解清洗、乳化液清洗、超声波清洗、超临界二氧化碳清洗及加热脱脂等;除锈的主要方法则有化学除锈、点化学除锈、火焰除锈、机械除锈(喷砂、滚光、手工及及机动工具除锈)等。
(3) 粗化处理 目的是增加涂层与基材间的接触面,增大涂层与集采的机械咬合力,使净化处理过的表面更加活化,以提高涂层与基材的结合强度,同时基材表面粗化还改变涂层中的残余应力分布,对提高涂层的结合强度也是有利的。
粗化处理的方法有喷砂、机械加工(如车螺纹、滚花)、电拉毛和宏观粗化等,其中喷砂处理是最常用的粗化处理方法。
(4) 黏结底层 是在喷涂一些与基材粘结不好的涂层材料时,先选择一种与集体材料粘结好的材料喷涂一层过渡层,以加强涂层与基体的结合。
常用作黏结底层的材料有Mo 、NiAl 、NiCr 及铝青铜等,底层的厚度一般是0.08~0.18 μm 。
净化和粗化表面的方法很多,选择应根据基材的材质、形状。
厚度、表面原始状况和涂层的设计要求以及施工条件等因素而选择。
2. 预热预热的目的是为了消除工件表面的水分,提高喷涂时涂层/基体界面的温度,减少基材与涂层材料的膨胀差异造成的残余应力,以避免由此导致的涂层开裂和改善涂层与基体结合强度。
热喷涂技术原理及应用
热喷涂技术原理及应用
热喷涂技术是一种将熔融或煅烧的材料喷射到被涂物表面形成涂层的
方法,主要通过机械喷涂、火焰喷涂和等离子喷涂等方式实现。
该技术具
有简单、快速、高效、易实施等特点,广泛应用于航空航天、冶金、化工、电子等工业领域。
1.加热原理:通过燃烧或电阻加热等方式,将喷射材料加热到熔点或
半熔状态,使其具有液态或半固态的物理性质。
2.喷射原理:通过高压气体或等离子体流体作为介质,将加热后的喷
射材料喷射到被喷涂的物体表面,形成涂层。
3.冷却原理:当喷射材料接触到物体表面后,快速冷却凝固,形成均
匀而紧密的涂层。
1.表面保护:热喷涂技术能够在被涂物表面形成一层坚硬、耐磨、耐
腐蚀的保护层,提高工件的使用寿命和性能。
2.涂料修复:热喷涂技术可用于修复损坏或磨损的表面涂层,恢复工
件的使用功能。
3.表面改性:通过选择不同材料和涂层结构,可调整涂层的表面形貌、化学成分和物理性能,实现对工件表面性能的改善与调控。
4.温度管理:利用热喷涂技术可制备出具有更好的导热性能的绝热和
散热涂层,用于温度管理和热障涂层的制备。
5.功能涂层:热喷涂技术可制备出各种功能涂层,如阻焊涂层、导电
涂层、耐磨涂层等,以满足特殊技术要求。
6.修饰美化:通过热喷涂技术,可在工件表面形成一层具有良好的光滑度和装饰性的金属涂层,提高工件的外观质量。
总的来说,热喷涂技术是一种常用的涂层制备技术,其应用广泛且多样化,具有改善材料性能、延长使用寿命、提高外观质量等优点。
随着科学技术的不断发展,热喷涂技术在新材料、新工艺、新应用等方面仍有很大的发展空间。
热喷涂技术介绍
热喷涂技术介绍热喷涂一、热喷涂介绍1、热喷涂是一种表面强化技术,是表面工程技术的重要组成部分,一直是我国重点推广的新技术项目.它是利用某种热源(如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等)将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态,然后借助焰留本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面,沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术。
2、热喷涂原理: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。
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。
3、定义:热喷涂是指采用氧—乙炔焰、电弧、等离子弧、爆炸波等提供不同热源的喷涂装置,产生高温高压焰流或超音速焰流,将要制成涂层的材料如各种金属、陶瓷、金属加陶瓷的复合材料、各种塑料粉末的固态喷涂材料,瞬间加热到塑态或熔融态,高速喷涂到经过预处理(清洁粗糙)的零部件表面形成涂层的一种表面加工方法。
我们把特殊的工作表面叫“涂层”,把制造涂层的工作方法叫“热喷涂”,它是采用各种热源进行喷涂和喷焊的总称。
4、用途:这在高速气流的作用下使之雾化成微细熔滴或高温颗粒,以很高的飞行速度喷射到经过处理的工件表面,形成牢固的覆盖层,从而使工件表面获得不同硬度、耐磨、耐腐、耐热、抗氧化、隔热、绝缘、导电、密封、消毒、防微波辐射以及其他各种特殊物理化学性能。
它可以在设备维修中修旧利废,使报废的零部件“起死回生”;也可以在新产品制造中进行强化和预保护,使其“益寿延年”。
5、热喷涂材料:喷涂粉末在整个热喷材料中占据十分重要的地位。
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球阀热喷涂工艺简述
在冶金、石油、电力、化工等领域使用的阀门,由于工况条件相当恶劣,要求所使用的阀门具备耐高温、耐磨损、耐腐蚀、耐冲蚀、耐高压等性能。
传统的从球阀自身的材料去解决上述问题,其成本相当昂贵。
材料表面工程是通过材料表面镀膜、制备涂层、表面异种材质的扩渗,表面改性或多种表面技术的复合等方法而改变材料表面的形态、化学成分、组织结构,从而获得所需要的性能的系统工程,而热喷涂表面工程技术正是为解决耐磨损、耐冲蚀、耐高温、耐腐蚀等问题而发展起来的表面工程技术之一。
一、球阀的喷涂工序
阀体检查缺陷修补修磨非喷涂部位遮蔽除油预热喷砂喷涂随样涂层检验磨削检验
二、工艺设计
根据阀门的使用工况条件,选择不同的喷涂材料和喷涂工艺,制备耐磨涂层、耐磨和耐腐蚀涂层、耐磨和耐高温涂层、耐磨、耐冲蚀涂层等。
喷涂材料:一般有WC、NiCr-Cr3C2、Ni60等;
涂层工艺:一般有超音速喷涂和喷焊;
三、热喷涂工艺施工
1、基体的准备
a)基体表面涂层加工尺寸的考虑:喷涂涂层的厚度应根据喷涂工艺要求、工件大小和使用寿命来综合考虑。
喷焊工艺涂层厚度一般在0.15——0.3mm左右。
总之,涂层越薄,热应力越小,结合强度越高。
b)基体的遮蔽:对于工件基体邻近喷涂或喷砂部位的非喷涂部位;为了防止熔融喷射颗粒或喷砂磨料溅落在该部位,应进行遮蔽保护。
2、基体的预处理
基体的预处理的目的是获得新鲜、清洁、有活性的表面,即净化、粗化、活化的表面。
以增大与喷射粒子和涂层的粘结强度,常用的方法包括清洗、除油、喷砂、车螺纹、电拉毛等。
a)基体的清洗、除油、采用工业汽油、四氯化碳、甲苯、丙酮等有机溶剂对工件进行清洗、除油;对于铸铁件、多孔工件的油污可采用火焰加热的方法,让油污流出燃烧。
b)喷砂预处理:基体表面的喷砂预处理是采用高硬度的磨料颗粒高速喷射基体表面,对基体表面产生冲刷,凿削和锤击作用,以除去基体表面的铁锈、鳞皮、毛刺、焊渣等污物。
喷砂的各种参数为:
喷砂机:宜采用压力式砂机
喷砂磨料:宜采用16-24#棕刚玉砂
喷砂压力:4-6Kg/cm2
喷砂角度:80-850
喷砂距离:100-300mm范围内
3、喷涂工艺参数
喷涂工艺原理图
球阀热喷涂一般采用超音速火焰喷涂,工作原理是采用燃料加氧气,在燃烧室内混合燃烧后,通过拉瓦尔管压缩和膨胀,产生一股超音速的低压喷射气流;在焰流刚膨胀的低压部位导入喷涂粉末,粉末随高速低压焰流的抽吸作用被高速焰流加热和加速,达到很高的粒子速度,从喷枪口喷出,然后高速撞击基体表面,形成优质涂层。
火焰的温度在32000C左右,焰流速度在2000-2200m/s,粒子速度在800-900米/秒。
粉末粒度一般采用5-30um、15-45um,要求成球性好,流动性好。
a)喷涂距离:视喷枪的功率而定。
b)喷涂角度:喷枪轴线与基体表面的夹角,喷涂角度尽可能在900。
c)喷涂时,工件的温度以不超过1500C,高于1000C为宜。
球阀喷涂工艺图
4、涂层质量参数:
a )涂层的结合强度:>70MPa
b )涂层的非常致密,孔隙率小于1%。
c )涂层硬度:喷涂Co-WC 涂层的显微硬度(HV)一般在1100-1500之间。
d )性能举例:
替代电镀硬铬镀层的HVOF涂层的特性----耐蚀性
几种HVOF 涂层和电镀硬铬盐雾实验比较
涂 层 性 能
WC - 12Co
Cr 3C 2
- 25NiCr
硬铬镀层
微观硬度 HV
1100 - 1400 900 - 1200 800 - 1000 喷涂态及电镀态光洁度 140 - 170
180 - 200 40 - 50 研磨光洁度 Ra 10 10 16 - 32 干磨粒磨损率 0.2 0.4 1.0 干磨粒磨损比 5 : 1 2.5 : 1 1:1 最高工作温度 ℃
538
816
427
热喷涂涂层
和镀硬铬性能比较。