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熱噴塗:熱(rè)噴塗技術是利用某種(zhǒng)熱源將噴塗材料加熱至熔化或半熔化狀態(tài),用高壓氣流將其霧(wù)化,並(bìng)以一定的速度(dù)噴射(shè)沉積到經過預處理的基體表麵(miàn)從而形(xíng)成塗層的表(biǎo)麵加工技術(在(zài)日本熱(rè)噴塗被稱形象的稱為熔射)。通常將金屬、合金、金屬氧化物、金屬/陶瓷混合物、碳化物、線材、棒材以及各(gè)種複合材料沉積在不同的基體材料上,形成具有獨特微觀結構的塗層或者精(jīng)準成型的部件。熱噴塗(tú)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、耐磨、耐磨、抗高溫、抗氧化、隔熱、絕緣、導電、防微波輻射等功能,其在世界(jiè)範(fàn)圍(wéi)內諸多工業領域都有著廣泛重要的(de)應用。
熱噴塗適用範圍很廣,幾乎所有固體材料都可以作(zuò)為熱噴塗的基材,可(kě)在各種基體上製(zhì)備(bèi)各種材質的塗層:金屬、陶瓷、金屬陶瓷以(yǐ)及工程塑料等(děng)都可用作熱噴塗的材料,工藝適應性強(qiáng),產(chǎn)值約占材料表麵工程所有產值的三分之一。
按照熱源(yuán)不同,熱噴塗可以分為多種。其中,等離子噴塗居主導地位;高速火焰(yàn)噴塗(超音(yīn)速/聲速)居第二,占據(jù)25%的市場比例;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3個(gè)基本工序--工件表麵預處理、噴塗(tú)和塗層後處理,其基本工藝流程如圖所示。
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比較項目 | 火(huǒ)焰噴塗 | 電(diàn)弧(hú)噴塗 | 等離子噴塗 | 爆(bào)炸噴塗 | 超音速火焰噴塗 |
熱源 | O2+C2H4 | 電弧加熱(rè) | 電弧產(chǎn)生高溫低壓等離子體 | O2+C2H2 | 煤油、乙烯、丙烯(xī)、氫氣 |
焰(yàn)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(m/s) | 20~80 | 20~300 | 30~800 | ~800 | 100~1000 |
熱效率 | 60~80% | 90% | 35~55% | 未知(zhī) | 50~70% |
沉積效率 | 50~80% | 70~90% | 50~80% | 未知 | 70~90% |
噴塗材料形態 | 粉末,線材(cái) | 線材 | 粉末 | 粉末 | 粉末 |
結合強度(Mpa) | >7 | >10 | >35 | >85 | >70 |
最小(xiǎo)孔隙率 | <12% | <10% | <2% | <0.1% | <0.1% |
最大塗層厚(hòu)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(gāo) | 較高 |
設備特點 | 簡單,可現場施工(gōng) | 簡單,可現場施工 | 複雜,但適合高熔點材料 | 較複雜,效率低,應用麵窄 | 一般,可(kě)現場施工 |
▼不(bú)同熱源的最高溫度
等離子噴塗是采用(yòng)剛性非轉移型等離子弧為熱源,將欲噴塗粉末材料加(jiā)熱到熔融或半熔融狀態,在經過高速(sù)焰流將其霧化加速噴射到經預處理(lǐ)的工件表麵,形成噴塗塗層的一種熱噴塗表麵加工方法。