超音速火焰喷涂涂层替代电镀硬铬

对环境的作用
• HVOF代替对环境有污染的镀硬铬工艺。 • 电镀对周边环境的影响非常严重。首先废 气、粉尘颗粒物很多；废水量大且含有重 金属，对植物和人类都有很大的威胁。还 有固废和噪声污染。
应用
• 涂层优异的性能使其在航空航天、电力、 冶金、 造纸、 纺织、 石油化工、 食品、 印刷等领域具有很好的应用前景。
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原理
• 超音速火焰流在管口 外的流动是由膨胀波 和压缩波的反射、相 交，交替变换形成的 流场。图中实线区表 示压缩波区，虚线表 示膨胀波区。由于在 压缩区焰流的密度、 温度、压强均较高， 故在压缩波区相交形 成锥形块。 • 火焰流特征波形如图：
原理
• 向喷管供给压力足够高的可燃气和氧气， 使它们在燃烧室混合燃烧后，通过喷枪的 喉部被压缩然后膨胀，产生一股超声速的 低压喷射气流，类似于一个小型火箭。
进展
• 新发展的超音速火焰喷枪，采用压缩空气 作辅助燃气，称为高速空气燃料喷涂HVAF （High Velocity Air Fuel），它可以大大减少 氧气消耗和成本，简化供氧设备，不需水 冷却，而且燃烧火焰温度降低，喷涂WC— Co类容易氧化的高耐磨涂层时，碳化物的 烧损减少，涂层质量更好。
文献
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超音速火焰喷涂涂层替代电镀硬 铬
材料学院 冯思嘉
例子
• 飞机起落架
什么是HVOF?
超音速火焰喷涂High Velocity Oxy-fuel Spraying 火焰喷涂技术是以氧—燃料气体（或液体） 火焰作为热源，将喷涂材料加热到熔融或 半熔融状态，并以高速喷射到经过预处理 的基体表面上，形成一种具有特殊性能的 涂层。
在火焰流刚膨胀的低 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。
设备、仪器和原料
特点
• 1、粒子速度极高，撞击能量大 • 2、火焰温度低，粒子与周围大气接触时间 短，粉末氧化、烧损小。 • 3、涂层结合强度硬度高，致密，压应力小， 孔隙率极低。