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熱噴塗:熱噴塗技術是利(lì)用某(mǒu)種熱源將噴塗材料加熱至熔化或半熔化狀態,用高壓氣流將其霧化,並以(yǐ)一定的速度噴(pēn)射(shè)沉積到經(jīng)過預處理的(de)基體表麵從而形成塗層的表麵加(jiā)工技術(在日本熱噴塗被稱形象的稱為熔射)。通(tōng)常將金屬、合金、金屬氧(yǎng)化物、金屬/陶瓷混合物、碳化物、線材、棒材以及各種複合材料沉積在不同的基體材料上,形成具有(yǒu)獨特微觀結構的塗層或(huò)者精準成(chéng)型的部(bù)件。熱噴塗技術使基體材料或工件形成了保護性或功能性表麵塗層,使其達到:防腐(fǔ)、耐磨、耐磨、抗高溫(wēn)、抗(kàng)氧化、隔熱、絕(jué)緣、導(dǎo)電、防微波(bō)輻射(shè)等功(gōng)能(néng),其在世界範圍內諸多(duō)工業領域都有著廣泛(fàn)重要的應用。
熱噴塗適用範圍很廣,幾乎所有固體材料都可以作為熱噴塗的基材,可在各種(zhǒng)基體(tǐ)上製備各(gè)種材質的塗層:金屬、陶瓷、金屬陶(táo)瓷以及工程塑(sù)料等都可用(yòng)作熱噴塗的材料,工藝適應性強,產(chǎn)值約占材料表麵(miàn)工程所有(yǒu)產值的三分之一。
按照熱源不同,熱噴塗可以分為多種。其中,等離(lí)子(zǐ)噴塗居主導地位;高速火焰噴塗(超音速/聲速)居第二,占據25%的市場比例(lì);電弧噴塗代替傳統火焰噴塗技術上升至第三位。
▲熱噴塗生產一般包括(kuò)3個基本工序--工件表麵預處理、噴塗和(hé)塗層後處理,其基本工(gōng)藝流程如圖所示。
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比較項目 | 火焰噴塗 | 電(diàn)弧噴塗 | 等離(lí)子噴塗 | 爆炸噴塗 | 超音速火焰噴塗 |
熱源 | O2+C2H4 | 電弧加熱 | 電弧產生高溫(wēn)低(dī)壓等離子體 | O2+C2H2 | 煤油、乙烯、丙烯、氫氣 |
焰流溫度(℃) | 850~2000 | 20,000 | 20,000 | 未知 | 1400~2500 |
焰流速度(m/s) | 50~100 | 30~500 | 200~1200 | 800~1200 | 300~1200 |
顆粒速度(dù)(m/s) | 20~80 | 20~300 | 30~800 | ~800 | 100~1000 |
熱效率 | 60~80% | 90% | 35~55% | 未知 | 50~70% |
沉積效率 | 50~80% | 70~90% | 50~80% | 未知 | 70~90% |
噴塗材料(liào)形態(tài) | 粉末,線(xiàn)材 | 線材 | 粉末 | 粉末 | 粉(fěn)末 |
結合強度(dù)(Mpa) | >7 | >10 | >35 | >85 | >70 |
最小孔(kǒng)隙率(lǜ) | <12% | <10% | <2% | <0.1% | <0.1% |
最大塗層厚度 | 0.2~1.0 | 0.1~3.0 | 0.05~0.5 | 0.05~0.1 | 0.1~1.2mm |
噴塗成本 | 低 | 低 | 高 | 高 | 較高 |
設備特點 | 簡單,可現場(chǎng)施工 | 簡單,可現場施工 | 複雜,但適合高熔(róng)點材料(liào) | 較複雜,效率低,應(yīng)用麵窄(zhǎi) | 一般,可現(xiàn)場施(shī)工 |
▼不同熱源的最高溫度(dù)
等(děng)離子噴(pēn)塗(tú)是(shì)采用剛(gāng)性非轉移型等離子弧為熱源,將欲噴塗粉末材(cái)料加熱到熔融或半熔融狀(zhuàng)態,在經過(guò)高速焰流將其霧化加(jiā)速噴射到經預處理的工件表麵,形成噴塗塗層的一種熱噴塗表麵加(jiā)工方法。