热喷涂技术的特点
热喷涂技术的分类及特点
热喷涂技术的分类及特点研究了这么久热喷涂技术,总算发现了一些门道。
先说说热喷涂技术的分类吧。
热喷涂技术呢有火焰喷涂这一种,你就想啊,就像是用火去熔化那些要喷涂的材料,然后通过气流把熔化的材料喷到物体表面上去,就跟吹蜡烛,蜡油飞出去沾到别的东西上有点像呢,但当然不是完全一样啦。
这种火焰喷涂的材料可以是金属啊,陶瓷啊之类的。
还有电弧喷涂,我刚开始特别疑惑这个,感觉好高大上啊。
后来才明白它就是利用电弧产生的热量来熔化金属丝材,再用高速气流把熔化的金属吹出去形成涂层。
这就像是你拿两根电线一接,产生火花把金属熔化然后像吹泡泡似的把熔化的金属吹到东西上。
这种方法喷金属涂层效率还挺高的呢。
再来说说等离子喷涂吧。
这个就更难懂一些了。
当时我都懵了,后来才知道是通过等离子弧产生的超高温度来熔化粉末材料进行喷涂。
这就好比是给材料放在一个超强的小火炉里烤化了再喷出去。
这种方法能得到质量特别好的涂层,比如说在航天领域一些很精密的部件上就会用到,让部件更耐磨啊,抗氧化之类的。
我发现这些分类各有特点呢。
拿火焰喷涂来说,设备简单成本低,就像咱们生活里自己做点简单手工一样,东西便宜又好搞,很多小作坊啊或者要求不高的涂层就可以用火焰喷涂。
电弧喷涂速度快呀,生产成本也不高,你想啊,在一些大型工程需要大面积喷涂金属的时候,那就特别适合啦,就像给大楼盖上一层金属保护膜似的。
等离子喷涂呢,因为能把粉末材料加热到很高的温度,涂层性能就特别好,在那种对涂层质量要求特别高的情况下就非他莫属了,就好比做手术要用最精确的仪器一样。
不过我也有点困惑的地方,像是这些热喷涂技术在不同的材料组合的时候到底怎么调整参数最科学呢。
我还在慢慢探索呢。
总之,热喷涂技术的分类和特点真是个特别有趣的东西,要想真正掌握还得继续研究呢。
后来我又琢磨,这火焰喷涂虽然成本低设备简单,但是涂层质量和等离子喷涂比起来还是有差距的,就像普通相机和专业摄影设备拍出来的照片一样。
而且电弧喷涂在一些比较复杂形状的物体上喷涂的时候,可能就不像在平面上那么顺利了,这时候是不是可以结合其他的喷涂方法呢,这也是个值得思考的问题。
第八讲-热喷涂的原理和特点
3.涂层的结合方式
(1)涂层的结合
涂层的 涂层内聚
结合
涂层与基体表面
(2)涂层的结合方式
1)机械结合 撞成扁平状的颗粒和凸凹不平的基材表面互相嵌 合(即抛锚效应)而结合在一起。 2)物理结合 熔融粒子的原子与基材表面原子之间距离达到晶 格常数范围时,产生范德华力。
3)冶金结合
熔融粒子撞击基材表面时释放出的能量使喷涂材 料与基材之间发生局部扩散和焊合 热喷涂的涂层与基材的结合主要以机械结合为主, 结合强度较差(<70MPa)。
局限性:
热效率低 材料利用率低,浪费大 涂层与基体结合强度较低
四、热喷涂的应用
① 防腐蚀 主要用于大型水闸钢闸门、造纸机烘缸、煤矿井 下钢结构、高压输电铁塔、电视台天线、大型钢桥梁、 化工厂大罐和管道的防腐喷涂。 ② 防磨损 通过喷涂修复已磨损的零件,或在零件易磨损部 位预先喷涂上耐磨材料,如风机主轴、高炉风口、汽 车曲轴、机床主轴、机床导轨、柴油机缸套、油田钻 杆、农用机械刀片等。
二、热喷涂基本原理
1.热喷涂的基本过程
从喷涂材料进入热源到形成涂层,喷涂过程一般 经历四个阶段: (1)喷涂材料被加热到熔化或半熔化状态 (2)喷涂材料的熔滴被雾化 (3)雾化或软化的微细颗粒喷射飞行 (4)微细颗粒撞击基体表面形成涂层
2.涂层的结构
由无数变形粒子互相交错呈波浪式堆叠在一起而 形成的层状组织结构。 组成:变形颗粒、氧化物、气孔和未熔化颗粒
③ 特殊功能层 通过喷涂获得表层某些特殊性能,如耐高温、隔 热、导电、绝缘、防幅射等,在航空航天和原子能等 部门应用较多。
第八讲 热喷涂的原理和特点
பைடு நூலகம் 主要内容
一、热喷涂的定义 二、热喷涂基本原理 三、热喷涂的分类和特点 四、热喷涂的应用
第五章-热喷涂技术
电弧喷涂曲轴修复
•表面预处理: 表面预处理包括表面除油与表面粗化,首先将喷涂部位及周围表面的油彻底清洗干净, 然后用特制的加长刀杆车刀,车去轴颈表面疲劳层0.25mm,最后再用60°螺纹刀 在轴颈表面车出螺纹。
•电弧喷涂金属涂层 : 电弧喷涂涂层的构成:轴颈表面处理后的尺寸为Φ192mm要求的基本尺寸为 195mm,所以应当喷涂至Φ199mm ;
(4)粒子在基材表面发生碰撞、变形、凝固和堆集:当具有一定 温度和速度的微细颗粒与基材表面接触时,颗粒与基体表面产生 强烈的碰撞,颗粒的动能转化为热能并部分传递给基材,同时 微细颗粒沿凹凸不平表面产生变形,变形的颗粒迅速冷凝并产 生收缩,扁平状黏结在基材表面。喷涂的粒子束仍需不断地运 动并冲击表面,产生碰撞-变形-冷凝收缩的过程,变形的颗粒与 基材表面之间,以及颗粒与颗粒之间互相黏结在一起,从而形 成涂层。
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涂 层 工
件
丝盘 送丝轮
压缩空气
直流电源30V 电流300A
电弧
送丝动力
电源
图3 电弧喷涂原理示意图
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5.5.2电弧喷涂技术的特点
1)应用电弧喷涂技术,可以在不提高工件温度、不使用贵重底层材料 的情况下获得很高的结合强度,结合强度可达20Mpa。电弧喷涂层的 结合强度是火焰喷涂层的2.5倍。 2)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 涂的生产效率正比于电弧电流。比火焰喷涂提高2~6倍。 3)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。除它的能源利用率很高外,加之电 能的价格又远低于氧气和乙炔,其费用通常仅为火焰喷涂的1/10。 4)电弧喷涂技术仅使用电和压缩空气,不用氧气、乙炔等易燃气体, 安全性高。
热喷涂技术简介
超音速喷涂旳特点
超音速喷涂原理示意图
超音速喷涂旳特点
超音速喷涂旳特点
①粉粒温度较低, 粉末颗粒在高温中停留时间短,在空气中暴露时 间短,所以涂层中含氧化物量较低, 具有较强旳稳定性,但只适于喷 涂金属粉末、Co-Wc粉末以及低熔点TiO2陶瓷粉末;
谢谢
丝材火焰喷涂装置
粉末火焰喷吐旳装置示意图
粉末火焰喷涂原理
粉末火焰喷涂原理示意图
爆炸喷涂旳简介
爆炸喷涂旳定义 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旳速度喷射到工件表面 上形成涂层。
爆炸喷涂旳原理
爆炸喷涂原理示意图
电爆喷涂,感应加热喷涂,电容放电喷涂
火焰喷涂旳简介
火焰喷涂旳定义 把金属线或粉末以一定旳速度送进喷枪里,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, 沉积在预处理过旳工件表面上。
火焰喷涂旳分类 线材火焰喷涂,粉末火焰喷涂。
丝材火焰喷涂装置
丝材火焰喷吐旳装置示意图
丝材火焰喷涂原理
丝材火焰喷涂旳原理示意图
粉末 氮气
火花塞
工件
乙炔气
氧气
枪管
超音速喷涂旳简介
超音速喷涂旳定义
燃料气体(氢气,丙烷,丙烯或乙炔-甲烷-丙烷混合气体等) 与助燃剂(O2)以一定旳百分比导入燃烧室内混合,爆 炸式燃烧,因燃烧产生旳高温气体以高速经过膨胀管取 得超音速。同步通入送粉气(Ar或N2),定量沿燃烧头 内碳化钨中心套管送入高温燃气中,一同射出喷涂于工 件上形成涂层。
熔射(热喷涂工艺)
2.热喷涂的形成过程 2.3 涂层成分与结构
一般情况下,涂层成分中的合金元素含量 与原喷涂材料是有所差异的,其原因在于:
① 粒子在高温下蒸发 ② 粒子在高温下烧损 ③ 粒子在高温下表面发生反应
2.4 热喷涂层的结合机理
热喷涂的结合方式可分为:机械结合和冶金化学结合 1.机械结合 熔化或接近熔化的粒子在喷涂时撞击到基体 表面产生变形、镶嵌、咬合和填塞,最后冷凝收缩,形成 机械的结合,这是涂层结合的主要形态。 2.冶金-化学结合 涂层结合的次要形态,当涂层与基体表 面出现扩散和合金化时的一种结合类型,但其结合力比机 械结合大的多,由三部分组成:
粒子的尺寸、粒子的飞行距离等因素有关。
黄铜、钼及锌的线材气体火焰喷涂时,在粒子的飞行 距离为100mm处,三种粒子的平均飞行速度分别为120, 65,140m/s。
爆炸喷涂时粒子的飞行速度更大,可高达1000m/s。
飞行速度的大小影响粒子与基体表面碰撞时转换能量 的大小、粒子的变形程度以及结合强度。
主要内容
1 热喷涂的定义与特点 2 热喷涂的基本原理 3 热喷涂工艺 4 热喷涂材料的工艺性能及分类 5 热喷涂层的后处理
1.热喷涂的定义与特点
★ 定义 采用一定的热源,将喷涂材料加热到熔融或半熔融状态,
通过高速气流使其雾化,然后喷射、沉积到工件表面,形成 喷涂沉积层的一种表面覆盖方法。
1.热喷涂的定义与特点
4.热喷涂材料的工艺性能及分类
4.2 热喷涂材料分类 热喷涂材料按形态可分为:
粉末:等离子喷涂、爆炸喷涂和气体火焰喷涂。 线材及棒材:主要用于气体火焰喷涂,电弧喷涂和线爆喷 涂。
热喷涂材料按材质可分为: 金属及其合金陶瓷、金属间化合物、塑料、玻璃和陶瓷等。
第四章 热喷涂技术
• 2)不锈钢复合丝 • 由不锈钢、镍、铝等几种合金元素复合而 成。 • 其特点是既有Ni-Al放热反应,又有其他强 化元素改善性能,可用于“一步”喷涂, 即涂层同时具有打底层和工作层功能,尤 其适合火焰喷涂, • 主要应用于油泵转子、轴承、汽缸衬里和 机械导轨的表面层。
• 3)Al-Cr2O3药芯管状复合丝 • 用铝皮包覆Cr2O3药芯可制备成分为62% Al-38%Cr2O3的管状复合丝。
待喷涂基体表面的粗化处理已成为不可缺少的
重要的预处理工序。
(2)物理结合 借助于分子(原子)之间的范德华力使喷 涂层附着于基体表面的结合方式。当高速运动 的熔融粒子撞击基体表面、充分变形后,涂层 原子或分子与基体表面原子之间的距离接近晶 格的尺寸时,就进人了范德华力的作用范围。
范德华力虽然不大,但在涂层与基体的结合中
• 5)不锈钢喷涂丝 • 用于焊接的不锈钢丝均可作为热喷涂丝材。 • 铬不锈钢主要用于对强度和硬度要求较高、 耐蚀性要求不太高的场合,其涂层不易开裂, 适宜作为轴类零件层。 • 镍铬不锈钢有良好的工艺性能,在多数酸、 碱介质中具有优异的耐腐蚀性和耐磨性,用 于喷涂水泵轴等。
• 6)Mo喷涂丝 • 钼是一种自黏结材料,可与黑色金属、镍合 金、镁合金、铝合金等形成牢固的结合,常 用作打底层材料。 • 钼是金属中唯一能耐热盐酸腐蚀的金属;钼 与氢不发生反应,可用于氢气保护或真空条 件下的高温涂层;钼涂层中会残留一部分 MoS2杂质,或与硫发生反应生成MoS2固体 润滑膜,适用于喷涂活塞环和摩擦片。 • 但钼不能作为铜和铜合金、镀铬表面和硅铁 表面的涂层。
涂层冷凝收缩时,涂层外层的拉应力、涂层内层的 压应力、组织转变产生的微观应力,结果使涂层产生 残余张应力,应力大小与涂层厚度成正比,当张应力 超过涂层与基材之间结合强度时,涂层残余应力 措施:
第八章 热喷涂技术
喷涂层的结构特点:
⑴喷涂层是由无数变形粒子相互交错堆叠在一起的层状结构
⑵喷涂层中会出现氧化物夹杂.这是喷涂中,喷涂粒子与周围气体 发生氧化作用.
⑶喷涂粒子和粒子之间会出现孔隙,涂层不致密.这是由于粒子的 变形不充分或有未熔融的粒子冲击到工件表面的缘故.
(二)喷涂层与基体的结合机理
1:机械结合
当熔融的金属粒子以一定的温度和速度撞击到经过净化和粗化 处理的工件表面时,由于表面是凸凹不平的,此时,颗粒变形并 填满基材表面纵横交错的沟槽.同时,颗粒冷凝收缩,与表面的 凹凸处机械地紧紧咬合在一起,而形成“机械结合”,即所谓 “抛锚效应”.
缺点:1:喷涂层与基体结合强度不太高且存在孔隙 2:喷焊件存在变形问题
❖ 热喷涂技术分类及其特点:
二:喷涂层的结构和喷涂层与基体的结合机理
❖ (一)喷涂层的结构
喷涂过程中,具有一定速度和温度的喷涂材料粒子到达工 件表面时,喷涂粒子以一定的动能冲击工件表面,在产生 碰撞的瞬间,粒子的动能转化为热能传给工件,并与工件 的粗糙表面紧密接触产生变形,迅速冷凝收缩呈扁平状 粘结在工件上.喷涂材料粒子连续不断地冲击,在粒子与 工件表面和粒子与粒子之间就会相互交错地粘接在一 起形成喷涂层.其示意图如下:
第三节:氧-乙炔火焰喷涂
❖ 一:氧-乙炔火焰粉未喷涂的原理
它是以氧-乙炔火焰为热源,将喷涂材料粉未加热到熔融状 态,同时借助高速火焰流喷射到经过制备的工件表面上, 冷却后形成喷涂层.
❖
二:氧-乙炔火焰
C2 H2
炔和氧气混合物质的量之比为1:2.5,因空气原因,实
四:氧-乙炔火焰粉未喷涂工艺(课本)
(一)表面预处理.切除工件表面坏层(如疲劳层,腐蚀层,原喷涂 层等);采用一切方法(如加热300℃除油)除去疏松工件表面 的油污;采用酸洗,碱洗,机械方法去除工件表面的氧化层;采 用喷砂,机械方法等使工件表面粗化,粗糙表面可使涂层与 基体形成较强的机械结合,提高涂层的结合强度;对不需要 喷涂的部位进行遮盖,涂刷涂料进行保护.
热喷涂行业知识
热喷涂行业知识
热喷涂是一种表面处理技术,通过将粉末、金属丝或其他材料加热至熔融状态,然后以高速喷射到工件表面形成涂层的方法。
热喷涂技术具有制备工艺简单、涂层质量高、适用范围广等优点,被广泛应用于航空航天、石油化工、钢铁冶金等领域。
以下是热喷涂行业的一些知识:
1. 热喷涂技术分类
热喷涂技术主要分为火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、超音速喷涂等几类。
不同的热喷涂技术适用于不同的材料和工件表面,具有不同的特点和优缺点。
2. 热喷涂材料
热喷涂材料主要包括金属粉末、非金属粉末和金属丝材等。
金属粉末主要有铝、镍、钛等,非金属粉末主要有陶瓷、石墨等,金属丝材主要有钨、钼、钢等。
3. 热喷涂工艺
热喷涂工艺主要包括预热、喷涂、冷却和固化等步骤。
在喷涂过程中,需要控制喷枪的距离、速度和角度等参数,以保证涂层的均匀性和质量。
4. 热喷涂应用
热喷涂技术被广泛应用于各种领域,如航空航天、石油化工、钢铁冶金、电力等。
在这些领域中,热喷涂技术主要
用于强化金属表面性能、提高耐腐蚀性、耐磨损性和导电性等。
总之,热喷涂技术是一种表面处理技术,具有制备工艺简单、涂层质量高、适用范围广等优点,被广泛应用于航空航天、石油化工、钢铁冶金等领域。
热喷涂行业的发展前景广阔,未来将会有更多的创新和应用。
热喷涂基础知识总结.docx
1 .热喷涂的定义:热喷涂是将喷涂材料加热熔融并雾化,然后高速喷射到基材表面,形成具有足够粘着强度的所需涂层的工艺。
2. 热喷涂工艺具有如下特点:(1 )可以在各种材料上喷涂涂层,如在金属、陶瓷、玻璃、木材、塑料、石舐布和纸等材料的表面均能进行喷涂;(2) 可喷涂的材料极为广泛,几乎包括所有的固态工程材料,如各种金属、陶瓷、塑料、金属、非金属矿物及这些材料组合成的复合粉末材料等;(3) 采用复合涂层等工艺,可以将性能截然不同的两种以上的材料制成具有优异综合性能的涂层,如耐蚀、耐磨减摩、耐热绝热、抗氧化、导电、绝缘、密封、节能、辐射及防辐射以及其它特殊功能的涂层;(4) 一般不受被喷涂工件尺寸的限制和施工场所的限制,既可以对大型构件表面进行大面积喷涂,也可以在指定的局部表面进行喷涂;既可以在工厂室内施工,也可以在户外现场施工,十分灵活;(5) 喷涂层厚度可以控制,从几十微米到几个毫米,耗用的材料少,因而花钱少,收效大;(6 )喷涂操作的程序较少,喷涂施工时间短、效率高,比较经济、易于推广;(7 )在热喷涂过程中,基体材料的受热程度可以控制,等离子喷涂时,基体材料的温度不会超过,因此,基体的变形很小,对基体材料的组织几乎没有影响;(8 )喷涂层的耐磨性很高,它的硬度可以根据所使用的材料类型调整至I」比较高的范围。
3. 大体上可以把热喷涂方法分为火焰喷涂法、爆炸喷涂法、超音速喷涂法,电弧喷涂法、等离子喷涂法和激光喷涂法等。
(1) 火焰喷涂是最早的一种喷涂方法,它利用氧和可燃性气体的燃烧火焰,把焊丝、焊棒或粉末状的喷涂材料加热,使共在熔融或接近熔融的状态下喷向基体材料表面而形成涂层。
火焰喷涂具有设备简单,工艺成熟,操作灵活,投资少,见效快等优点。
采用火焰喷涂法技术,可以制备各种纯金属、合金,陶瓷及塑料等涂层,是国内目前最常用的喷涂方法之一。
(2) 爆炸喷涂法是一项技术难度较大,工艺性能较强的新技术,它利用氧可燃性气体(乙快等)的混合气体,经点火后在喷枪中形成爆炸高温(温度在以上),加热喷涂材料(微细粉末),并利用爆炸波产生的高压,把喷涂材料高速地喷向基体表面而形成涂层。
新型热喷涂技术及特点
新型热喷涂技术及特点1、爆炸喷涂爆炸喷涂是利用氧和可燃性气体的点火燃烧造成的气体膨胀而产生爆炸,释放出热能和冲击波,利用脉冲式气体爆炸的能量和冲击波将被喷涂的粉末材料加热、加速轰击到工件表面而形成涂层。
爆炸喷涂涂层结合强度高,可达70MPa以上,涂层致密(孔隙率<2);工件表面温度低,最高不超过200℃;涂层均匀、厚度易控制,涂层厚度一般为0.025-0.3mm,涂层表面粗糙度可小于Rn1.6m,经磨削后可达到Ra0.025m。
但是设备价格高、噪声大,必须在隔声间内进行。
2、电热爆炸喷涂电热爆炸喷涂利用金属导体(丝、箔或粉末)沿轴向施加瞬间直流高电压,在金属内部产生106-107A/cm2的电流而爆炸,产生的冲击波使得金属粒子以极高的速度喷向基体表面,然后在基体表面急剧冷却,从而形成涂层。
电热爆炸喷涂可以实现涂层与基体的冶金结合,提高涂层的结合强度。
3、超音速火焰喷涂超音速火焰喷涂的原理为:燃料气体和助燃剂以一定的比例导入燃烧室内混合,产生爆炸式燃烧,高温燃气经燃烧室上部燃烧头内的4根倾斜喷管进入铜喷嘴,粉末由送粉气(Ar、N2)定量沿燃烧头内碳化钨中心套管送人高温燃气中,由高温高速燃气带出喷嘴,直接喷在工件上形成涂层。
超音速火焰喷涂具有粉粒温度低、运动速度高、涂层致密、结合强度高和喷涂效率高等优点。
4、超音速电弧喷涂超音速电弧喷涂机主要由电源、超音速喷枪、送丝装置、控制箱和压缩空气系统等组成。
它将金属或合金制成两个熔化电极,由电动机变速驱动,在喷枪口相交产生短路而引发电弧、熔化,借助压缩空气雾化成微粒并高速喷向经过预处理的工件表面,形成涂层。
喷枪结构采用拉瓦尔喷嘴,当压缩空气经过拉瓦尔喷嘴时,气流速度可显著增加,并带动雾化粒子实现超音速喷涂。
超音速电弧喷涂具有使用寿命长、工艺成本低、效率高等特点。
5、超音速等离子弧喷涂该技术具有高温和高速的特点,特别是得到的氧化物和碳化物陶瓷涂层、金属陶瓷涂层具有涂层致密、空隙率低、结合强度高等特点。
热喷涂涂层的基本特点是什么
热喷涂涂层的基本特点是什么1. 强度和耐磨性热喷涂涂层是一种通过高温喷射技术将粉末或线材熔化并喷射到基材表面的涂层。
它具有以下基本特点:•强度提高:热喷涂涂层通常具有较高的冲击强度和抗拉强度,可以显著提高基材的强度。
•耐磨性增强:热喷涂涂层将基材与涂层相结合,形成一层坚固的保护层,能够提高基材的抗磨损性能。
2. 耐腐蚀性热喷涂涂层具有优异的耐腐蚀性,可用于保护基材免受腐蚀和化学侵蚀的影响。
热喷涂涂层通常可以提供一种密封的屏障,阻止化学物质和湿气进入基材表面,从而降低了腐蚀的风险。
3. 粘附性和结合强度热喷涂涂层与基材之间的粘附性和结合强度是其关键特点之一。
热喷涂涂层通过与基材的物理和化学结合,实现了与基材的牢固结合,从而增加了涂层的耐用性和使用寿命。
4. 温度稳定性和耐高温性热喷涂涂层通常具有良好的温度稳定性和耐高温性。
它们能够在高温环境下保持稳定的性能,并且能够承受高温引起的膨胀和收缩。
这使得热喷涂涂层成为一种有效的保护材料,可用于耐受高温和高压环境的工业设备。
5. 多功能性和可定制性热喷涂涂层具有多功能性和可定制性,可以根据不同的应用需求进行选择和调整。
根据涂层材料的选择和处理方式的变化,可以获得不同的涂层性能,以满足不同应用领域对涂层的要求。
6. 快速修复和再涂层性能由于热喷涂涂层具有良好的粘附性,因此其修复和再涂层能力也非常出色。
当涂层出现损坏或老化时,可以通过喷涂新的涂层来修复或更新涂层,从而延长基材的使用寿命。
总的来说,热喷涂涂层具有强度和耐磨性提高、耐腐蚀性、粘附性和结合强度、温度稳定性和耐高温性、多功能性和可定制性,以及快速修复和再涂层的特点。
这些特点使得热喷涂涂层成为一种广泛应用于工业领域的先进表面处理技术。
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。
热喷涂综述 一、热喷涂的定义 热喷涂技术,是采用某种高温热源,将欲涂
热喷涂综述一、热喷涂的定义热喷涂技术,是采用某种高温热源,将欲涂覆的涂层材料熔化或至少软化,并用气体使之雾化成微细液滴或高温颗粒,高速喷射到经过预处理的基体表面形成涂层的技术。
当热源的比能量足以使基体表面发生薄层熔化,与喷射的熔融颗粒形成完全致密的冶金结合涂层时,称为热喷焊,简称喷焊。
使用高温热源,如氧——可燃气体燃烧火焰、电弧、等离子电弧、激光束、爆炸能等,是热喷涂技术区别于其他喷涂方法和表面涂覆方法的主要特征。
不同热源的最高温度列于附表。
附表:不同热源的最高温度二、热喷涂技术的特点采用热喷涂技术,制备各种表面强化和表面防护涂层,具有许多独特的优点:(1)能够喷涂的材料范围特别广,包括各种金属及合金、陶瓷及金属陶瓷、塑料、非金属矿物等几乎所有固态工程材料。
因而能够制备耐磨、减摩、耐蚀、耐高温、抗氧化、绝缘、导电、催化、辐射、防辐射、抗干扰、超导、非晶态及生物功能等各种功能涂层;(2)能够在多种基体材料上形成涂层,包括金属基体、陶瓷基体、塑料基体、石膏、木材甚至纸板上都能喷涂,被喷涂的材料范围也十分广泛;(3)一般不受被喷涂工件尺寸和施工场所的限制,既可厂内施工,也可现场施工;(4)涂层沉积效率较高,特别适合沉积薄膜涂层。
涂层厚度可以控制,从几十微米到几毫米甚至可厚达 20mm;(5)除喷焊外,热喷涂施工对基体的热影响很小,基体受热温度不超过200℃,基体不会发生变形和性能变化;(6)在满足强度要求的前提下,制件基体可以采用普通材料代替贵重材料,仅涂层使用优质材料,使“好钢用在刀刃上”;(7)热喷涂施工艺灵活,方便,迅速,适应性强。
当然,热喷涂技术也有如下一些缺点:(1)除喷焊外,热喷涂涂层与基体的结合主要是物理机械结合,结合强度不大高,涂层耐冲击和重载性能较差;(2)喷涂涂层含有不同程度的孔隙,对于耐腐蚀、抗氧化、绝缘等应用,一般不如整体材料。
但可通过复合涂层系统设计等方法予以改进提高;(3)喷涂小件时,涂层材料的收得率低;(4)热喷涂手工操作时的劳动条件较差,有噪音、粉尘、热和弧光辐射问题,必须注意劳动保护措施。
热喷涂技术特点
热喷涂技术特点①取材范围广:几乎所有的金属,合金,陶瓷都可以作为喷涂材料,塑料、尼龙等有机高分子材料也可以作为喷涂料。
②可用于各种基体:在金属,陶瓷器具,玻璃,石膏,甚至布,纸等固体都可以进行喷涂。
③可使机体保持较低温度,基材变形小:一般温度可控制在30~200℃,从而保证基体不变形、不弱化。
④工效高:操作程序少,速度快,如对同样厚度的膜层,时间比电镀用的少得多。
⑤被喷涂物件的大小一般不受限制: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物进行喷涂。
⑥涂层厚度容易控制:薄着可为几十微米,厚者可为几毫米。
⑦可赋予普通材料以特殊的表面性能:耐磨,耐蚀,抗氧化,耐热,导电,绝缘等.⑧成本低,经济效益显著:但目前该技术仍存在着结合力低,孔隙率较高,均匀性差等缺点,有待于进一步发展。
②、基体材料不受限制,可以是金属和非金属,可以在各种基体材料上喷涂;2、可喷涂的涂层材料极为广泛,热喷涂技术可用来喷涂几乎所有的固体工程材料,如硬质合金、陶瓷、金属、石墨等;3、喷涂过程中基体材料温升小,不产生应力和变形;4、操作工艺灵活方便,不受工件形状限制,施工方便;5、涂层厚度可以从0.01至几毫米;6、涂层性能多种种多样,可以形成耐磨、耐蚀、隔热、抗氧化、绝缘、导电、防辐射等具有各种特殊功能的涂层;7、适应性强及经济效益好等优点。
③热喷涂技术特点:1、基体材料不受限制,可以是金属和非金属,可以在各种基体材料上喷涂;2、可喷涂的涂层材料极为广泛,热喷涂技术可用来喷涂几乎所有的固体工程材料,如硬质合金、陶瓷、金属、石墨等;3、喷涂过程中基体材料温升小,不产生应力和变形;4、操作工艺灵活方便,不受工件形状限制,施工方便;5、涂层厚度可以从0.01至几毫米;6、涂层性能多种种多样,可以形成耐磨、耐蚀、隔热、抗氧化、绝缘、导电、防辐射等具有各种特殊功能的涂层;7、适应性强及经济效益好等优点。
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热喷涂技术的特点
热喷涂技术具有的优点:
1、设备轻便,可现场施工。
2、工艺灵活、操作程序少。
可快捷修复,减少加工时间。
3、适应性强,一般不受工件尺寸大小及场地所限。
4、涂层厚度可以控制。
5、除喷焊外,对基材加热温度较低,工件变形小,金相组织及性能变化也较小。
6、适用各种基体材料的零部件、几乎可在所有的固体材料表面上制备各种防护性涂层和功能性涂层。
热喷涂技术的特点
从热喷涂技术的原理及工艺过程分析,热喷涂技术具有以下一些特点.
1. 由于热源的温度范围很宽,因而可喷涂的涂层材料几乎包括所有固态工程材料,如金属,合金,陶瓷,金属陶瓷,塑料以及由它们组成的复合物等. 因而能赋予基体以各种功能(如耐磨,耐蚀,耐高温,抗氧化,绝缘,隔热,生物相容,红外吸收等)的表面.
2. 喷涂过程中基体表面受热的程度较小而且可以控制,因此可以在各种材料上进行喷涂(如金属,陶瓷,玻璃,布疋,纸张,塑料等),并且对基材的
组织和性能几乎没有影响,工件变形也小.
3.设备简单,操作灵活, 既可对大型构件进行大面积喷涂,也可在指定的局部进行喷涂;既可在工厂室内进行喷涂也可在室外现场进行施工.
4.喷涂操作的程序较少,施工时间较短,效率高,比较经济. 随着热喷
涂应用要求的提高和领域的扩大, 特别是喷涂技术本身的进步, 如喷涂设备的日益高能和精良,涂层材料品种的逐渐增多,性能逐渐提高, 热喷涂技术近十年来获得了飞速的发展, 不但应用领域大为扩展, 而且该技术已由早期的制备一般的防护涂层发展到制备各种功能涂层;由单个工件的维修
发展到大批的产品制造;由单一的涂层制备发展到包括产品失效分析,表面
预处理, 涂层材料和设备的研制,选择, 涂层系统设计和涂层后加工在内
的喷涂系统工程;成为材料表面科学领域中一个十分活跃的学科.并且在现代工业中逐渐形成象铸,锻,焊和热处理那样的独立的材料加工技术.成为工业部门节约贵重材料,节约能源,提高产品质量,延长产品使用寿命,降低
成本,提高工效的重要的工艺手段, 在国民经济的各个领域内得到越来越
广泛的应用.。