电弧喷涂的原理
电弧喷涂原理
电弧喷涂原理电弧喷涂是一种常用的表面涂层技术，它利用电弧放电产生的高温和高速气流，将涂料熔化后喷涂到工件表面，形成均匀、致密的涂层。
电弧喷涂原理涉及热力学、电磁学等多个领域的知识，下面我们将详细介绍电弧喷涂的原理和工艺过程。
首先，电弧喷涂的原理基于电弧放电的能量转化。
当两个电极之间的电压升高到一定程度时，空气中的分子会被电离，形成等离子体。
这时，电弧放电产生的高温和高速气流将涂料颗粒熔化，然后通过气流喷射到工件表面，形成均匀的涂层。
这种原理类似于火焰喷涂，但电弧喷涂的温度更高，能够喷涂耐磨、耐腐蚀的涂层。
其次，电弧喷涂的工艺过程包括预处理、涂层喷涂和后处理。
首先是对工件表面的处理，通常包括除锈、打磨和喷涂底漆等步骤，以保证涂层与工件表面的粘附力。
然后是涂层喷涂过程，涂料颗粒通过电弧放电的高温和高速气流被熔化后喷射到工件表面，形成均匀致密的涂层。
最后是涂层的后处理，包括冷却、固化和表面处理等步骤，以确保涂层的质量和性能。
此外，电弧喷涂的原理还涉及到涂料的选择和喷涂参数的控制。
不同的涂料对应不同的喷涂工艺，有些涂料需要在惰性气氛下喷涂，有些涂料需要在真空条件下喷涂。
而喷涂参数的控制包括电弧电压、电流、气体流量和喷枪距离等，这些参数的选择对涂层的质量和性能有着重要的影响。
总的来说，电弧喷涂是一种高效、均匀、致密的表面涂层技术，它利用电弧放电产生的高温和高速气流将涂料熔化后喷涂到工件表面。
电弧喷涂的原理涉及热力学、电磁学等多个领域的知识，涂料的选择和喷涂参数的控制对涂层的质量和性能有着重要的影响。
希望通过本文的介绍，读者能对电弧喷涂的原理有所了解，为实际应用提供参考。
电弧喷涂
电弧喷涂是利用燃烧于两根连续送进的金属丝之间的电弧来熔化金属，用高速气流把熔化的金属雾化，并对雾化的金属粒子加速使它们喷向工件形成涂层的技术。
电弧喷涂是钢结构防腐蚀、耐磨损和机械零件维修等实际应用工程中最普遍使用的一种热喷涂方法。
电弧喷涂系统一般是由喷涂专用电源、控制装置、电弧喷枪、送丝机及压缩空气供给系统等组成。
电弧喷涂技术特点：电弧喷涂技术是一种低成本，高效，节能，操作灵活及涂层质量稳定，涂层结合强度高的技术，自身的优点为其在防腐领域发挥作用提供了前提条件，为其在广阔的领域得到推广应用奠定了基础。
电弧喷涂技术具有以下优点：1. 准备工作简单。
只需要通过调节旋钮一次设定喷涂参数，以后喷涂时不需要重复设定，为快速维修提供了条件，节省了时间，在再制造过程中减少了停车时间，降低了再制造的成本2. 喷涂效率高。
高速电弧喷涂的单位时间喷涂量远远大于火焰喷涂和等离子喷涂，适合于大面积喷涂，大大提高了工作效率。
3. 更换喷涂材料方便。
电弧喷涂只涉及更换喷涂丝材，安全可靠，而火焰喷涂则要更换气瓶，笨重危险4. 安全性高。
电弧喷涂技术仅使用电和压缩空气，不用氧和乙炔等易燃气体，安全性高。
5. 成本低。
电弧喷涂是一种十分经济的热喷涂方法，它的能源利用率很高，加之电能的价格又远低于氧和乙炔，其费用通常仅为火焰喷涂的1/10。
通过电弧喷涂技术制备的防腐涂层成本大大降低。
6. 涂层质量高。
高速电弧喷涂技术提高了熔融粒子的飞行速度和雾化质量，降低了涂层的空隙率，同时增加了涂层与基体的结合强度。
电弧喷涂是将两根彼此绝缘，机械送进的喷涂丝材送入雾化气流区的某一点，喷涂丝材间通以18--40V电压，引燃电弧使丝材端部加热熔融并达到过热状态，强烈的压缩空气气流使熔融的金属雾化喷射、并以每秒200--300m高速冲击到经过预先制备的工件表面上，这些温度很高的粒子在工件表面上、因高速冲击而变形，形成叠层薄片，沉积形成一定厚度，随着冷却，最终形成层状结构的涂层。
(整理)电弧喷涂技术
电弧喷涂技术一、电弧喷涂原理电弧喷涂是以电弧为热源，将熔化的金属丝用高速气流雾化，并以高速喷到工件表面形成涂层的一种热喷涂工艺。
喷涂时，两根丝状金属喷涂材料用送丝装置通过送丝轮均匀、连续地分别送进电弧喷枪中的两个导电嘴内，导电嘴分别连接电源正负极，并保证两根金属丝之间在未接触之前绝缘。
当两根金属丝端部相互接触时产生短路而形成电弧，时金属丝端部瞬间熔化，此时利用压缩空气把熔化的金属雾化，形成金属微熔滴，以很高的速度喷射到工件表面上，产生金属涂层。
二、电弧喷涂的技术特点a) 电弧喷涂的优点突出表现在其涂层所能达到的高强度和优异的涂层性能。
应用电弧喷涂技术，可以在不提高工件表面温度、不使用贵重打底材料的情况下获得高的结合强度。
一般电弧喷涂的结合强度可以达到20MPa以上是氧乙炔火焰喷涂的4~6倍。
最近大庆某工程公司在为国家某重点工程投标时，专门测验了电弧喷涂的结合强度。
用Φ40的Q235圆钢，切断后将两个断面磨平，经过喷砂处理，使粗糙度达到Sa2.5级以上，然后将其中一个断面用电弧喷涂方式喷锌，厚度为0.10~0.15mm，将另一个断面涂上强力胶水，与喷锌层断面相粘结，等胶水完全干燥后上拉力试验机，测得结果为：共用10根圆钢试样，平均结合强度为13.7吨，最小的为10.6吨，最大的为15.2吨，也就是平均结合强度为21.8MPa，最小的为16.9 MPa，最大的为24.2 MPa。
由于锌涂层属于比较软的涂层，其结合强度要低于不锈钢等硬质金属。
b) 电弧喷涂的高效率表现在单位时间内喷涂金属的重量大。
电弧喷涂的生产率与电弧电流成正比，以喷涂锌涂层为例，当喷涂电流为200A时，每小时可喷涂30Kg，喷铝或不锈钢也可达到20Kg。
这要比氧乙炔火焰喷涂提高5~6倍。
河南防腐集团公司在大连为油罐内外表面喷涂铝涂层时，仅用2个多月的时间，从施工组织到工程验收完毕，利用2台CMD-AS3000型电弧喷涂设备每天工作10~12小时，总喷涂面积达到10000平方米，喷涂厚度为0.5mm。
电弧喷涂技术
电弧喷涂技术一、电弧喷涂原理电弧喷涂是以电弧为热源，将熔化的金属丝用高速气流雾化，并以高速喷到工件表面形成涂层的一种热喷涂工艺。
喷涂时，两根丝状金属喷涂材料用送丝装置通过送丝轮均匀、连续地分别送进电弧喷枪中的两个导电嘴内，导电嘴分别连接电源正负极，并保证两根金属丝之间在未接触之前绝缘。
当两根金属丝端部相互接触时产生短路而形成电弧，时金属丝端部瞬间熔化，此时利用压缩空气把熔化的金属雾化，形成金属微熔滴，以很高的速度喷射到工件表面上，产生金属涂层。
二、电弧喷涂的技术特点a) 电弧喷涂的优点突出表现在其涂层所能达到的高强度和优异的涂层性能。
应用电弧喷涂技术，可以在不提高工件表面温度、不使用贵重打底材料的情况下获得高的结合强度。
一般电弧喷涂的结合强度可以达到20MPa以上是氧乙炔火焰喷涂的4~6倍。
最近大庆某工程公司在为国家某重点工程投标时，专门测验了电弧喷涂的结合强度。
用Φ40的Q235圆钢，切断后将两个断面磨平，经过喷砂处理，使粗糙度达到Sa2.5级以上，然后将其中一个断面用电弧喷涂方式喷锌，厚度为0.10~0.15mm，将另一个断面涂上强力胶水，与喷锌层断面相粘结，等胶水完全干燥后上拉力试验机，测得结果为：共用10根圆钢试样，平均结合强度为13.7吨，最小的为10.6吨，最大的为15.2吨，也就是平均结合强度为21.8MPa，最小的为16.9 MPa，最大的为24.2 MPa。
由于锌涂层属于比较软的涂层，其结合强度要低于不锈钢等硬质金属。
b) 电弧喷涂的高效率表现在单位时间内喷涂金属的重量大。
电弧喷涂的生产率与电弧电流成正比，以喷涂锌涂层为例，当喷涂电流为200A时，每小时可喷涂30Kg，喷铝或不锈钢也可达到20Kg。
这要比氧乙炔火焰喷涂提高5~6倍。
河南防腐集团公司在大连为油罐内外表面喷涂铝涂层时，仅用2个多月的时间，从施工组织到工程验收完毕，利用2台CMD-AS3000型电弧喷涂设备每天工作10~12小时，总喷涂面积达到10000平方米，喷涂厚度为0.5mm。
超音速电弧喷涂
超音速电弧喷涂概述超音速电弧喷涂（Supersonic Arc Spraying）是一种常见的热喷涂技术，用于在材料表面形成高质量的涂层。
它结合了超音速喷射和电弧放电的原理，适用于各种材料的喷涂，包括金属、合金、陶瓷等。
超音速电弧喷涂技术具有高效率、低温度、低氧化和低氢损失的特点，被广泛应用于领域。
工作原理超音速电弧喷涂的工作原理基于热喷涂的基本原理，即将喷涂材料加热到熔融或部分熔融状态后通过喷嘴喷射到基材表面，并快速凝固形成涂层。
超音速电弧喷涂具体的工作步骤如下：1.喷涂材料预处理：将要喷涂的材料制成粉末状，并经过预处理，如筛分、除尘、干燥等，以确保喷涂质量。
2.电弧放电：在电弧喷涂设备中，通过电极产生高温的电弧，使粉末颗粒在电弧中熔化并加速。
3.超音速喷射：由于电弧的高温和高速气流的作用，熔融的喷涂材料被加速到超音速并通过喷嘴喷射出来。
4.冷却和凝固：超音速喷射的喷涂材料与基材接触后会迅速冷却并凝固，形成均匀致密的涂层。
5.涂层处理：涂层形成后，可以进行后续的处理，如热处理、打磨、抛光等，以提高涂层的性能和质量。
应用领域超音速电弧喷涂技术在许多领域都有广泛的应用，以下是一些常见的应用领域：1. 航空航天超音速电弧喷涂技术在航空航天领域中用于涂层修复、表面保护和功能增强。
涂层可以提供优异的耐磨、耐蚀和热阻抗性能，用于飞机发动机叶片、涡轮、燃烧室等部件的涂层修复和功能增强。
2. 汽车工业超音速电弧喷涂技术在汽车工业中广泛应用于引擎、排气系统、刹车系统等零部件的涂层修复和功能增强。
涂层可以提供良好的耐磨、降噪和热阻抗性能，延长零部件的使用寿命。
3. 石油和天然气工业超音速电弧喷涂技术在石油和天然气工业中用于涂层修复和功能增强。
涂层可以提供耐蚀、防磨和耐高温性能，用于管道、阀门、接头等设备的涂层修复和功能增强。
4. 电力工业超音速电弧喷涂技术在电力工业中用于涂层修复和功能增强。
涂层可以提供优异的耐蚀、耐磨和耐高温性能，用于发电机、涡轮、导叶等设备的涂层修复和功能增强。
电弧喷涂机工作原理
电弧喷涂机工作原理
电弧喷涂机是一种利用电弧高温熔化工件表面，并以高速喷射方式涂覆涂料的设备。
它主要由电源系统、喷涂枪、涂料供给系统和控制系统组成。
电弧喷涂机的工作过程如下：首先，将喷涂枪的电极与工件表面保持一定距离，然后通过电源系统提供的电源将电弧产生在电极与工件表面之间。
电弧产生的高温将工件表面局部熔化，使之形成一层液态金属池。
同时，喷涂枪通过供涂料的系统将涂料送入电弧区域的高温区，使涂料熔化并与金属池混合。
接着，通过喷涂枪的喷嘴，将熔化的金属池和涂料以高速喷射的方式喷到工件表面。
喷涂过程中，电弧的高温促使涂料中的溶剂和挥发物质迅速蒸发，形成均匀的涂层。
喷涂完成后，电弧停止，金属池冷却凝固，形成一层坚固的涂层。
工作原理的主要特点如下：电弧喷涂机利用高温电弧将工件表面熔化，涂料与金属池混合后喷射到工件表面，在高温和高速的条件下形成均匀的涂层。
这种方法适用于各种金属和合金，能够提供高质量的涂层，具有良好的附着力和耐磨性。
同时，电弧喷涂机的工作速度较快，可实现自动化生产，提高生产效率。
电弧喷涂原理
电弧喷涂原理电弧喷涂是一种常用的表面涂层技术，通过高温电弧将喷涂材料熔化后喷涂到工件表面，形成一层坚固的涂层，具有优异的耐磨、耐腐蚀和耐高温性能。
电弧喷涂原理是指电弧喷涂过程中所涉及的物理、化学原理，下面将详细介绍电弧喷涂的原理。
首先，电弧喷涂的原理基于电弧放电现象。
在电弧喷涂设备中，通过电源提供高压电流，使喷涂枪内的喷涂材料产生电弧放电。
电弧放电是一种高温、高能的放电现象，能够使喷涂材料瞬间熔化并喷射到工件表面，形成均匀致密的涂层。
其次，电弧喷涂原理还涉及熔化喷涂材料的物理过程。
在电弧放电的作用下，喷涂材料受热迅速熔化，形成熔融状态的液体金属或合金。
这些熔化的喷涂材料在电弧的推动下，以高速喷射到工件表面，形成涂层。
此外，电弧喷涂原理还包括涂层与基材之间的结合机制。
由于电弧喷涂过程中，涂层材料以高速喷射到基材表面，与基材发生瞬间的冷却和凝固，形成了一种机械结合和冶金结合相结合的复合结合方式。
这种结合方式使得涂层与基材之间具有很高的结合强度和附着力。
最后，电弧喷涂原理还涉及喷涂材料的化学成分和物理性能。
喷涂材料的化学成分和物理性能对涂层的质量和性能起着决定性的作用。
不同的喷涂材料具有不同的熔点、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能，因此在实际应用中需要根据工件的要求选择合适的喷涂材料。
综上所述，电弧喷涂原理是基于电弧放电现象，通过熔化喷涂材料形成涂层，并通过机械结合和冶金结合与基材结合，最终形成具有优异性能的涂层。
电弧喷涂技术已广泛应用于航空航天、汽车制造、电力等领域，为工件提供了保护、修复和功能化的表面涂层，具有重要的应用价值。
电弧喷涂原理
电弧喷涂原理电弧喷涂是一种常用的表面涂层技术，它利用电弧产生高温熔化涂料，然后通过气流将熔融的涂料喷射到工件表面，形成均匀、致密的涂层。
电弧喷涂技术具有高效、高质、低成本等优点，在航空航天、汽车制造、电力等领域得到广泛应用。
本文将介绍电弧喷涂的原理及其应用。
首先，电弧喷涂的原理是利用电弧产生高温熔化涂料。
在电弧喷涂过程中，电弧放电产生的高温能量将喷涂材料加热至熔化状态，形成熔融的涂料。
这种高温状态有利于涂料的均匀熔化，同时也有利于喷涂材料与工件表面的粘附，从而形成致密的涂层。
其次，电弧喷涂利用气流将熔融的涂料喷射到工件表面。
在电弧喷涂过程中，通过气体喷嘴将气体喷射到电弧区域，形成高速气流。
这种高速气流将熔融的涂料带到工件表面，并在表面凝固形成均匀的涂层。
通过控制气流的流速和喷涂角度，可以实现不同厚度和形状的涂层。
此外，电弧喷涂技术具有高效、高质、低成本的特点。
由于电弧喷涂过程中涂料的熔化和喷涂是同时进行的，因此具有高喷涂效率。
同时，由于电弧喷涂的涂层致密、结合强度高，因此具有优异的耐磨、耐腐蚀性能。
此外，电弧喷涂设备简单，操作方便，成本较低，因此在工业生产中得到广泛应用。
总之，电弧喷涂是一种高效、高质、低成本的表面涂层技术，其原理是利用电弧产生高温熔化涂料，然后通过气流将熔融的涂料喷射到工件表面，形成均匀、致密的涂层。
电弧喷涂技术在航空航天、汽车制造、电力等领域得到广泛应用，对于提高工件的耐磨、耐腐蚀性能具有重要意义。
希望本文的介绍能够帮助大家更好地理解电弧喷涂技术的原理及其应用。
电弧喷涂的原理(实操分享)
电弧喷涂的原理电弧喷涂是利用两根连续送进的金属作为自耗电极，在其端部产生电弧作为热源，利用压缩空气将熔化了的丝材雾化，并以高的速度喷向工件表面形成涂层的一种热喷涂方法。
喷涂时，两根丝状金属喷涂材料通过送丝装置均匀连续的分别送进电弧喷涂枪中的导电嘴内，导电嘴分别接电源的正负极并保证两根丝材在未接触前的可靠绝缘。
当两根金属丝材端部由于送进而相互接触时，发生短路而产生电弧，使丝材端部瞬间熔化，压缩空气将熔融金属熔化成微熔滴，以很高的速度喷射到工件表面，形成电弧喷涂层。
2电弧喷涂工艺的特点电弧喷涂作为一种新型的热喷涂方法，有许多显著的优点。
2.1涂层结合强度较高、硬度高、孔隙率低电弧喷涂时，熔滴温度可达6000℃以上，微熔滴加热温度、喷射速度都比火焰喷涂时高，因此粒子的动能和热能都比较高，从而获得较高的结合强度和涂层强度。
试验证明，电弧喷涂的结合强度约是火焰喷涂层的2.5倍。
电弧喷涂形成的涂层硬度要比喷涂材料高30％－80％。
电弧喷涂涂层的孔隙率小于8％，低于火焰喷涂所得的涂层的孔隙率。
2.2生产率高、安全可靠，喷涂工件不变形电弧喷涂的生产率正比于喷涂电流，它的高效率表现在单位时间内喷涂金属的用量大。
试验证明：喷涂电流为300A时，喷Zn效率可达30kg/h，喷Al可达10kg/h。
电弧喷涂技术仅使用电源和压缩空气，不用氧气、乙炔等易燃气体，安全性高，喷涂工件不变形。
2.3能源利用率高，电弧喷涂的节能效果十分突出，能源利用率显著高于其他喷涂方法，而能源费用降低50％以上。
2.4使用维修方便、便于现场施工电弧喷涂设备体积小、重量轻、移动方便、易损件少，维修方便，易于现场施工。
3电弧喷涂设备及材料3.1电弧喷涂设备电弧喷涂设备由电弧喷涂枪、控制箱、电源、送丝装置及压缩空气系统等组成。
(1)电弧喷枪电弧喷枪是电弧喷涂设备的关键装置。
其作用是将连续送进的丝材在喷枪前部一定的角度相交，由于丝材各自接于直流电源的两极而产生。
电弧喷涂工程施工方案
电弧喷涂工程施工方案电弧喷涂工程是利用电弧熔化金属等材料，在喷涂过程中以高速气流为驱动力，使熔化的金属等材料以微粒状态喷射到被喷涂物表面，从而形成一层坚固、耐磨的涂层的表面处理技术。
电弧喷涂工程广泛应用于航空、船舶、汽车、机械设备、建筑等行业的表面涂层处理中。
本项目的施工范围包括设备清理、喷涂准备、喷涂施工及后续处理等部分。
二、施工前准备工作1. 设备清理对待喷涂的设备进行全面清理，包括表面积尘、油污等杂物，保持表面清洁。
2. 设备检查对待喷涂的设备进行全面检查，确保设备良好状态，确定设备组件完整、无异常磨损等问题。
三、喷涂准备工作1. 材料准备准备喷涂所需的金属和其他材料，确保材料符合标准要求，保证喷涂质量。
2. 喷枪检查检查喷涂枪的喷嘴、气墙板、电极等部件，确保喷涂枪完好无损，能够正常工作。
3. 气源准备准备喷涂所需的气源设备，确保气源充足、稳定，满足喷涂的需要。
四、喷涂施工1. 喷涂调试在开始喷涂施工前，进行喷涂设备的调试工作，包括气源调试、喷涂枪调试、材料输送系统调试等。
2. 喷涂工艺控制控制喷涂过程中的喷涂速度、喷涂距离、气压等参数，确保喷涂质量和效率。
3. 施工规范在喷涂施工中，按照相关的标准和规范进行操作，确保施工质量和安全。
五、后续处理1. 油漆烘干在喷涂完成后，对施工部位进行油漆烘干处理，使涂层干燥固化。
2. 检查验收对喷涂施工后的涂层进行检查验收，确认涂层质量合格，达到使用要求。
六、安全措施1. 严格遵守工程安全法规，保证施工现场的安全。
2. 使用防护设备，确保施工人员的人身安全。
3. 注意喷涂过程的通风，避免产生有害气体。
七、环境保护1. 在喷涂施工过程中，尽量减少污染物的排放，降低环境污染。
2. 合理使用资源，提高资源利用率，减少环境负荷。
以上是电弧喷涂工程施工方案的详细内容，希望能够为您提供参考。
如有任何疑问或需要进一步了解，欢迎随时与我们联系。
电弧喷涂机使用安全技术
电弧喷涂机使用安全技术电弧喷涂机作为一种工业用的表面喷涂设备，其工作原理是通过高温电弧将金属材料喷涂于基底上，以此达到改善金属表面化学和物理性质的目的。
但在使用过程中往往会带来一定的安全隐患，特别是在操作不当的情况下，有可能引发火灾、爆炸等严重意外。
因此，为了保证工作人员的生命安全和设备稳定运行，必须采取一系列安全技术来进行防范。
电弧喷涂机使用前的准备在开始使用电弧喷涂机之前，需要进行一系列的准备工作，以确保设备正常和安全地运行。
1.阅读使用手册在操作之前，了解电弧喷涂机的基本工作原理、操作规程、安全注意事项等方面的知识是必要的。
因此，在使用电弧喷涂机之前，操作人员必须先仔细阅读使用手册，并根据手册的要求进行操作和维护。
2.检查设备在使用之前，必须对设备进行全面的检查，以确保各项参数和设备部件的工作状态正常。
包括：•电气系统：检查接线板、接线盒、电气控制柜等是否安装牢固。
检查电缆、插头、插座是否有裸露或断裂现象。
•气动系统：检查气动管路连接是否松动、气动过滤器是否干净。
•喷涂枪组件：检查喷涂枪是否正常工作，喷嘴、电极、电极盖、触发器等可移动部件是否松动、缺损。
•冷却系统：检查冷却水系统是否通畅，水管是否泄漏。
•控制面板：对控制面板上的显示器、按键、开关进行检查，确认能正常操作。
3.准备安全装备在进行电弧喷涂机操作时，必须正确使用安全装备，包括：•护目镜：喷涂时会产生强光，使用护目镜来防止眼睛受到刺激。
•防护手套：在操作喷枪时需要用手进行操作，而喷枪会同时产生高温和辐射，因此戴上防护手套来保护手部的安全。
•防护服：喷枪除了会产生剧烈热辐射外，也会带来噪音和机械冲击，因此需要穿戴防护服以保护自己的身体安全。
•安全鞋：在操作备件时，部件可能脱落或喷涂材料溅出，为避免脚步受伤，需要穿戴安全鞋。
操作中的安全技术在正式使用电弧喷涂机进行喷涂操作时，还需要掌握一些操作技巧和安全技术。
1.喷涂距离和喷涂速度的控制在操作过程中，喷涂距离和喷涂速度都会对喷涂质量产生影响，而对喷涂距离和速度的控制大多数情况下会受制于喷涂者自身的经验和操作能力。
超音速电弧喷涂技术
防磨防腐新材料超音速电弧喷涂技术一、超音速电弧喷涂的原理电弧喷涂原理是利用两根连续送进的金属丝作为自耗电极，在其端部产生电弧作为热源，用压缩空气将熔化了的丝材雾化，并以超音速喷向工作件形成一种结合强度高、孔隙率低、表面粗糙度低的涂层的热喷涂方法。
其工作原理与普通电弧喷涂（亚音速雾化）一样，超音速电弧喷涂是一个不断连续进行的熔化－雾化－沉积的过程。
但在雾化方式上，超音速电弧喷涂与普通电弧喷涂有根本的区别，即超音速电弧喷涂是采用超音速雾化。
其优点是：雾化效果好，雾化后的粒子细小均匀，速度高，有利于获得高质量的涂层。
超音速电弧喷涂采用拉伐尔喷嘴，将气流的速度从亚音速提高到超音速，加强了气流对粒子的加速效果，从而提高了粒子速度。
粒子速度对涂层的性能有很大的影响。
粒子速度高，粒子沉积时对基体的撞击作用就强，粒子变形就充分。
有利于粒子与基体、粒子与粒子之间的结合，从而提高涂层的结合强度和内聚强度；粒子速度高，粒子沉积前在空气中的飞行时间短，飞行中产生的氧化物就少，有利于粒子的结合，从而提高涂层的内聚强度，降低涂层的孔隙率。
粒子速度越高，越有利于获得高质量的涂层。
随着热喷涂设备的更新换代，粒子速度在不断提高，涂层的质量也不断得到改善。
超音速雾化减小了粒子的粒度，降低了涂层的粗糙度。
粗糙度是涂层的一项重要性能指标，它取决于雾化后粒子的粒度。
超音速雾化加强了气流对丝材端部熔化金属间的作用，雾化的粒子细小均匀，大大降低了涂层的粗糙度。
同时，粒子粒度的减小，也降低了粒子扁平化过程中的飞溅，有利于降低涂层的孔隙率。
超音速雾化是超音速电弧喷涂的出发点，是其与普通电弧喷涂的根本区别。
超音速电弧喷涂设备包括电源、喷枪、送丝机构及其附件，关键设备是超音速电弧喷枪。
我公司采用进口喷嘴，并且喷涂电流稳定，能在保证丝材雾化效果、涂层质量的前提下，一天的喷涂面积达到20m2。
电弧喷涂时，弧区的温度高达5000－6000℃，用气冷的方式对喷嘴进行冷却。
电弧喷涂技术
电弧喷涂技术电弧喷涂技术是80年代兴起的热喷涂技术，应用领域非常广泛，受到许多部门的重视。
虽然国外从60年代就开始推广电弧喷涂技术，但真正广泛用于工业领域也是80年代才开始。
我国开始推广电弧喷涂技术是90年代初期，从1996年以后才受到各地政府及大型国家重点工程的重视。
如三峡工程、广船国际、港口各种储罐、电力工程铁塔等等。
一、电弧喷涂原理电弧喷涂是以电弧为热源，将熔化的金属丝用高速气流雾化，并以高速喷到工件表面形成涂层的一种热喷涂工艺。
喷涂时，两根丝状金属喷涂材料用送丝装置通过送丝轮均匀、连续地分别送进电弧喷枪中的两个导电嘴内，导电嘴分别连接电源正负极，并保证两根金属丝之间在未接触之前绝缘。
当两根金属丝端部相互接触时产生短路而形成电弧，时金属丝端部瞬间熔化，此时利用压缩空气把熔化的金属雾化，形成金属微熔滴，以很高的速度喷射到工件表面上，产生金属涂层。
二、电弧喷涂的技术特点a) 电弧喷涂的优点突出表现在其涂层所能达到的高强度和优异的涂层性能。
应用电弧喷涂技术，可以在不提高工件表面温度、不使用贵重打底材料的情况下获得高的结合强度。
一般电弧喷涂的结合强度可以达到20MPa以上是氧乙炔火焰喷涂的4~6倍。
最近大庆某工程公司在为国家某重点工程投标时，专门测验了电弧喷涂的结合强度。
用Φ40的Q235圆钢，切断后将两个断面磨平，经过喷砂处理，使粗糙度达到Sa2.5级以上，然后将其中一个断面用电弧喷涂方式喷锌，厚度为0.10~0.15mm，将另一个断面涂上强力胶水，与喷锌层断面相粘结，等胶水完全干燥后上拉力试验机，测得结果为：共用10根圆钢试样，平均结合强度为13.7吨，最小的为10.6吨，最大的为15.2吨，也就是平均结合强度为21.8MPa，最小的为16.9 MPa，最大的为24.2 MPa。
由于锌涂层属于比较软的涂层，其结合强度要低于不锈钢等硬质金属。
b) 电弧喷涂的高效率表现在单位时间内喷涂金属的重量大。
电弧喷涂
c. 铜及铜合金
纯铜主要用作电器开关和电子元件的导电喷涂层及塑像、工艺品、水 泥等建筑物表面的装饰喷涂层。 铝青铜的结合强度高,抗海水腐蚀能力强,并具有很好的耐腐蚀疲劳和 耐磨蚀性。主要用于修复水泵叶片、气闸阀门、活塞、轴瓦,也可以 用来修复青铜铸件及装饰喷涂层。
d. 镍及镍合金
镍合金中用作喷涂材料的主要为镍铬合金。这类合金具有非常好的抗 高温氧化性，可在850℃的高温下使用，是目前应用很广泛的热阻材 料。镍铬合金被大量用作耐腐蚀及耐高温的涂层。
• 4.电弧喷涂快速制模技术
• 现代工业中塑料制品应用领域日益扩大,塑料制品换型十 分频繁,要求缩短制造周期,许多企业需要快速、经济的模 具制造技术。电弧喷涂具有生产周期短、制模成本低,原 形尺寸不受限制,尤其适用于难以机械加工,图形复杂。
总结
• 随着对电弧喷涂设备的改造，新喷涂材 料的不断出现，涂层质量的提高，使电弧 喷涂在中国的应用范围越来越广泛。
主要有以下7种：
• 锌及锌合金 • 铝及铝合金 • 铜及铜合金 • 镍及镍合金
• 钼
• 管状丝材
• 封孔剂材料
电弧喷涂材料
• a. 锌及锌合金 • b.铝及铝合金
一般以Al-Zn、Al-Mg、Al-Zn-Si等合金的形式应用 较多。铝合金用于化工大气、海洋上的钢结构和舰船 防腐,效果较好。铝还可以作耐热喷涂层。铝在高温下, 能在铁基体上扩散,与铁形成抗高温氧化的Fe3Al,从而 提高了钢材的耐热性。在木头上喷铝,可获得强度高、 耐腐蚀的铝合金门窗。 在铝及铝合金中加入稀土元素不仅能提高涂层的结合 强度而且能降低孔隙率，铝可以用作耐热喷涂层。 锌涂层已广泛应用于室外露天的钢铁构件，如：水闸 门、桥梁、铁塔和容器等。多用于建筑及钢结构的防 腐,像混凝土中的钢筋就是用锌作喷涂层。
超音速电弧喷涂技术
电弧 喷 涂 具 有 生 产 效 率 高 ，成 本 低 ，工 件 受 热 需 要 ， 是科 学 技 术 发 展 的 必然 。
小等优点 ，在高效防腐 、维修 、设 备制造和特殊功
的 重 要 因素 。
丝 材雾 化 为粒 子 ， 喷 射 到 经过 预 处 理 的基 材 表 面形 为 了提 高 电 弧 喷 涂 的 粒 子 速 度 ， 改 善 雾 化 效 成 涂层 。
果 ，人 们 采 用 了多 种 方 案 。二 次雾 化 将 粒 子 速 度 提
超 音 速 电 弧 喷 涂 与 普 通 电 弧 喷 涂 工 作 原 理 相 高到约 ２０ ｓ ０ ｍ／ ，与 普 通 电 弧 喷 涂 ｌＯ ｓ 比 ，粒 似 ， 但 在 雾 化方 式 上 ，超音 速 电 弧 喷 涂 与普 通 电 弧 Ｏ ｍ／ 相 子 速 度 有 了 明 显 的 改 善 ， 但 与 超 音 速 火 焰 喷 涂 喷涂 有 差 别 ，普 通 电 弧 喷涂 采 用 亚 音 速 雾 比 ，而 超 ８ ０ ｓ相 比 ，差 距 仍 然 较 大 。 将 火 焰 喷 涂 与 电 弧 音 速 电弧 喷 涂 采 用 超 音 速 雾 化 。 与 亚 音 速 雾 化 相 ０ ｍ／ 喷 涂 结 合 ，利 用 高速 燃 气 加 速 电 弧 喷涂 的粒 子 ， 这 比 ，超音 速雾 化 的 雾 化 效 果好 ，雾 化后 的 粒 子 细 小 种 方 式 喷涂 设 备 结构 复 杂 ， 成 本 相 对较 高 ， 还 降 低 均 匀 ，速 度 高 ，有 利 于 获 得 高 质 量 的 涂层 。 了系统 的安 全 性 ， 使 用受 到 一 定 的 限制 。 － 超 音 速 电 弧 喷 涂 技 术 的 关 键 是 喷 棺 。 喷 棺 采 用 普 通 电弧 喷涂 涂层 质 量 较 低 ， 而涂 层 的使 用 环 拉伐 尔 喷 嘴 和 气 体 循 环 冷却 技 术 ，高 压 空气 经 喷 枪
机械制造电弧喷涂技术
机械制造电弧喷涂技术机械制造电弧喷涂技术是一种常用于表面涂装和涂层修复的先进技术。
通过在工件表面形成电弧放电，将喷涂材料熔融后喷射到工件表面，形成一层坚固耐用的涂层，以提高工件的表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
本文将探讨机械制造电弧喷涂技术的原理、应用和优势。
一、原理机械制造电弧喷涂技术基于电弧放电原理，是利用高温高压的电弧将喷涂材料表面熔化并喷射到工件表面。
电弧放电是指通过电极的放电产生的高温等离子体，这种等离子体的温度高达3000至15000摄氏度，能够将喷涂材料表面熔化，并在喷涂过程中形成涂层。
二、应用1. 表面涂装：机械制造电弧喷涂技术广泛应用于工件表面的涂装。
通过喷涂不同材料的涂层，可以提高工件的外观美观度、耐腐蚀性和耐磨性，延长工件使用寿命。
例如，在汽车制造领域，电弧喷涂技术可应用于汽车车身的涂装，提高车身的耐腐蚀性和耐候性。
2. 涂层修复：机械制造电弧喷涂技术还可用于工件表面涂层的修复。
当工件表面的涂层磨损或受损时，可以通过电弧喷涂技术将新的涂层喷射到受损区域，以修复表面的缺陷，并恢复工件的功能和性能。
3. 材料改性：机械制造电弧喷涂技术还可用于对材料进行改性。
通过喷涂不同材料的涂层，可以增加材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
这在一些特殊领域的机械制造中尤为重要，例如航空航天、核工程和海洋工程等。
三、优势1. 节约材料：机械制造电弧喷涂技术相较于传统喷涂技术，其喷涂效率更高，可以减少材料的浪费。
在喷涂过程中，电弧放电可以将喷涂材料充分熔化并喷射到工件表面，减少涂层的流失，从而节约喷涂材料。
2. 提高涂层质量：机械制造电弧喷涂技术所形成的涂层均匀、致密，与工件表面结合紧密，具有较高的附着力和耐久性。
这可以确保涂层在长期使用过程中不易剥落，从而提高涂层的质量和寿命。
3. 适应性强：机械制造电弧喷涂技术适用于各种类型的材料和工件。
不同的喷涂材料可以根据工件的需求进行选择，并在表面形成相应的涂层。
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电弧喷涂的原理
电弧喷涂是利用两根连续送进的金属作为自耗电极，在其端部产生电弧作为热源，利用压缩空气将熔化了的丝材雾化，并以高的速度喷向工件表面形成涂层的一种热喷涂方法。
喷涂时，两根丝状金属喷涂材料通过送丝装置均匀连续的分别送进电弧喷涂枪中的导电嘴内，导电嘴分别接电源的正负极并保证两根丝材在未接触前的可靠绝缘。
当两根金属丝材端部由于送进而相互接触时，发生短路而产生电弧，使丝材端部瞬间熔化，压缩空气将熔融金属熔化成微熔滴，以很高的速度喷射到工件表面，形成电弧喷涂层。
2电弧喷涂工艺的特点
电弧喷涂作为一种新型的热喷涂方法，有许多显著的优点。
2.1涂层结合强度较高、硬度高、孔隙率低
电弧喷涂时，熔滴温度可达6000℃以上，微熔滴加热温度、喷射速度都比火焰喷涂时高，因此粒子的动能和热能都比较高，从而获得较高的结合强度和涂层强度。
试验证明，电弧喷涂的结合强度约是火焰喷涂层的2.5倍。
电弧喷涂形成的涂层硬度要比喷涂材料高30％－80％。
电弧喷涂涂层的孔隙率小于8％，低于火焰喷涂所得的涂层的孔隙率。
2.2生产率高、安全可靠，喷涂工件不变形
电弧喷涂的生产率正比于喷涂电流，它的高效率表现在单位时间内喷涂金属的用量大。
试验证明：喷涂电流为300A时，喷Zn效率可达30kg/h，喷Al可达10kg/h。
电弧喷涂技术仅使用电源和压缩空气，不用氧气、乙炔等易燃气体，安全性高，喷涂工件不变形。
2.3能源利用率高，
电弧喷涂的节能效果十分突出，能源利用率显著高于其他喷涂方法，而能源费用降低50％以上。
2.4使用维修方便、便于现场施工
电弧喷涂设备体积小、重量轻、移动方便、易损件少，维修方便，易于现场施工。
3电弧喷涂设备及材料
3.1电弧喷涂设备
电弧喷涂设备由电弧喷涂枪、控制箱、电源、送丝装置及压缩空气系统等组成。
(1)电弧喷枪
电弧喷枪是电弧喷涂设备的关键装置。
其作用是将连续送进的丝材在喷枪前部一定的角度相交，由于丝材各自接于直流电源的两极而产生
电弧，从喷嘴喷射出的压缩空气流对着熔融金属吹散形成稳定的雾化金属粒子流。
(2)电弧喷涂电源
国外近年来电弧喷涂电源均采用平的伏安特性。
过去采用直流电焊机作为电弧喷涂电源，由于电焊机具有陡降的外特性，电弧工作电压在40V以上，使喷涂过程中碳烧损大，降低涂层硬度。
平的伏安特性电弧喷涂电源可以在较低的电压下喷涂，使涂层中碳的烧损大为减少(约减少50％)，可以保持良好的弧长自调节作用，能有效的控制电弧电压。
平特性的电源在送丝速度变化时，喷涂电流迅速变化，维持稳定的电弧喷涂过程。
根据喷涂丝材选择一定的空载电压，改变送丝速度可以自动凋节电弧喷涂电流，从而控制电弧喷涂的生产率。
3.2电弧喷涂材料
电弧喷涂材料主要包括有色金属丝材(铝、锌、铜、镍等金属及其合金)、黑色金属丝材(碳钢，不锈钢)。
目前，国内外试用2-3mm的粉芯丝材，在其中填充所需的合金粉末，以获得合金喷涂层。
(1)铝及铝合金
铝用作防腐喷涂层时，作用与锌相似。
它与锌相比，比重轻，价格低廉，在含有二氧化硫的气氛中耐腐蚀效果比较好。
在铝及铝合金中加入稀土元素不仅可以提高涂层的结合强度而且可以降低孔隙率。
铝还可
以用作耐热喷涂层。
铝在高温作用下，能在铁基体上扩散，与铁发生作用生成抗高温氧化的Fe3A1，从而提高了钢材的耐热性。
铝涂层己广泛应用于贮水容器、硫磺气体包围中的钢铁构件、食品贮存器、燃烧室、船体和闸门等。
(2)铜及铜合金
纯铜主要用作电器开关和电子元件的导电喷涂层及人像、工艺品、水泥等建筑表面的装饰喷涂层。
黄铜喷涂层广泛用于修复磨损及加工超差的零件，修补有铸造砂眼、气孔的黄铜件，也可作为装饰喷涂层使用。
铝青铜涂层的结合强度高，抗海水腐蚀能力强，并具有很好的耐腐蚀疲劳和耐磨性。
主要用于喷涂水泵叶片、气闸阀门、活塞、轴瓦表面。
(3)锌及锌合金
锌为银白色金属，在大气或水中具有良好的耐腐蚀性，对钢铁基材还具有电化学保护作用。
而在酸、碱、盐中不耐腐蚀，当水中含有二氧化硫时，它的耐腐蚀性能很差。
在锌中加入铝可以提高喷涂后的耐腐蚀性能，因此目前大量使用Zn-A1合金喷涂材料。
锌喷涂层已广泛应用于室外露天的钢铁构件，如水门闸、桥梁、铁塔和容器等。
(4)粉芯丝材
国内外已采用粉芯丝材作为电弧喷涂材料，我国已应用3Crl3、
4Crl3、7Crl3等丝材作为耐磨喷涂材料，同时具有良好的抗高温稳定性。
(5)镍及镍铬合金
镍合金中用作喷涂材料的主要为镍铬合金，这类合金具有很好的抗高温氧化性能，可在800℃高温下使用，是日前应用很广的热阻材料。
镍铬涂层可以耐水蒸气、二氧化碳、一氧化碳、氨、醋酸及碱等介质的腐蚀，因此，镍铬合金被大量用作耐腐蚀及耐高温喷涂层。
例如，美国采用45CT(45％Cr、4％Ti，其余为Ni)丝材电弧喷涂锅炉管道取得了良好效果。
(6)碳钢和低合金钢
碳钢和低合金钢是广泛应用的电弧喷涂材料。
它具有强度较高、耐磨性好、价格低廉等特点。
电弧喷涂过程中碳和合金元素易烧损，易于造成涂层多孔和氧化物夹渣，使涂层性能下降，因此采用碳元素较高的碳钢，以弥补碳元素的烧损。
4电弧喷涂工艺在模具制造中的应用
4.1金属喷涂制模法是模具快速制造的新技术
电弧喷涂在模具制造中的应用主要体现在模具的快速制造，也可用于模具的修复。
西安交通大学2003年通过鉴定的“金属喷涂快速模具
制造技术及设备”成果，通过技术攻关，形成了以快速原型技术和金属
电弧喷涂技术为核心的模具快速制造集成系统，并在企业成功地实现了成果转化。
该成果将快速原型、金属喷涂以及电刷镀等技术有机结合，形成快速模具制造集成技术，其工艺过程包括：喷涂母模准备、基体处理、金属电弧喷涂、填充背衬材料、电刷镀等环节。
金属喷涂快速模具主要由金属喷涂层、电刷镀层以及背衬材料构成，呈现梯度结构特点，其中电刷镀层提高了模具表面硬度（大于HV500）和耐磨性（提高3~10倍），玻璃钢层和环氧树脂层提高模具的整体机械性能，高强度水泥背衬降低了模具制造成本。
该项技术适用于汽车制造和模具制造企业，能实现大型冲压模具的快速制造，满足一般汽车覆盖件快速模具制造要求，制造成本只有传统机械加工钢模具的1/10，制造周期为后者的1/4~1/5，经济效益十分可观，非常适合于新车型
开发中的样车试制和小批量生产。
该技术也可以用于注塑模具快速制造。
在注塑模快速原型制造中，金属电弧喷涂制模法以样模为标准，模具型腔尺寸、几何精度完全取决于样模，型腔表面及其精细花纹一次同时形成，故制模速度快，制造周期短，模具寿命长，成本低，仅为数控法加工钢模具的1/3~1/5，模
具表面光洁度好，工艺简单，设备要求低，比较适合于注射成型模、压铸模、板料压延模的快速制造。
4.2金属电弧喷涂制模法具体工序
金属电弧喷涂制模的工艺过程大致分为五个步骤：
（1）模型准备。
模型可由塑料、石膏、橡胶、木材等材料制成，
首先建立三维模型，然后对其进行分层切片，并由快速成型机制作出样模。
模型准备中最重要的是清理模型表面和涂抹脱模剂。
（2）金属喷涂模型。
脱模剂干燥后，选择最佳的喷涂参数，即可
开始在模具上喷涂金属，喷涂时应保证使喷枪连续运动，防止涂层过热变形，涂层厚度一般控制在2~3㎜。
（3）制作模具框架。
如果模具在工作中要受到内压力或模具必须
安装在成型机上工作，模具就必须有骨架结构且制成的骨架应带有填料。
（4）浇注模具的填充材料。
应使填充材料具有较高的热导率和较
低的凝固收缩率以及较高的抗压强度和耐磨性能，一般选择的填充材料为环氧树脂与铝粉、铝颗粒等金属粉末的混合物。
（5）脱模及模具型腔表面抛光处理。
脱模后要把残留在金属涂层
表面的脱模剂清洗干净，然后再根据不同的需要，对模具进行抛光等后期制作。
（6）组装试模。
4.3金属电弧喷涂制模法的局限性
用于电弧喷涂制模的材料，在满足低熔点、低收缩率的情况下，应尽可能具有较好的力学性能和较致密的涂层组织。
目前市场提供的电弧喷涂用丝材有铝、锌、铜、镍、不锈钢、铝青铜、巴氏合金、复合丝等许多品种。
但高熔点金属，如钢、镍、铜等在喷涂时涂层收缩率、热应力、孔隙率都比较大，涂层易开裂、翘曲、剥落，所以目前只有低熔点的锌、铝丝材适合用于模具制造。