喷涂方法

喷涂方法喷涂——通过喷涂液体分散颗粒形成涂层的工艺过程,这些颗粒在撞击表面时沉积下来。颗粒的冷却速度为每秒10,000-100,000,000度,这导致喷涂层结晶非常快,表面加热温度低。

喷涂涂层以增加耐腐蚀性、耐磨性、耐热性和磨损组件和零件的修复。

喷涂涂料有几种方法:

1) 用丝、粉或棒进行火焰喷涂(图 1、2)。分散的材料通过燃烧可燃气体(通常是乙炔-氧气比例为 1:1 的混合物)在气体燃烧器的火焰中熔化,并被压缩空气流带到表面。喷涂材料的熔化温度必须低于可燃混合物的火焰温度(表 1)。

这种方法的优点是设备成本低,操作成本低。

火焰丝喷涂

米。 1、火焰丝喷涂

某线材喷涂站设备图

米。 2.邮政线材喷涂设备示意图:1—空气干燥器,2—压缩空气储气罐,3—燃气瓶,4—减速器,5—过滤器,6—氧气瓶,7—转子流量计,8—喷枪,9—送丝渠道

表 1. 可燃混合物的火焰温度

可燃混合物的火焰温度

2)爆轰喷涂(图3)每秒进行数个循环,每个循环的喷涂层厚度约为6微米。分散的粒子具有高温(超过 4000 度)和速度(超过 800 米/秒)。在这种情况下,母材的温度较低,排除了其热变形。然而,爆轰波的作用可能会发生变形,这是该方法应用的局限性。引爆设备的成本也很高;需要一个特殊的相机。

爆震喷雾

米。 3、喷爆:1——乙炔供给,2——氧气,3——氮气,4——喷药,5——雷管,6——水冷管,7——细部。

3) 电弧金属化(图 4)。将两根导线送入电镀金属器的导线中,其中一根用作阳极,另一根用作阴极。它们之间产生电弧,电线熔化。喷涂是使用压缩空气完成的。该过程使用直流电进行。这种方法有以下优点:

a) 高生产率(高达 40 kg/h 的喷涂金属),

b) 与火焰法相比,具有高附着力的更耐用涂层,

c) 使用不同金属丝的可能性使得获得“伪合金”涂层成为可能,

d) 运行成本低。

金属电弧金属化的缺点是:

a) 喷涂材料在低进给率下过热和氧化的可能性,

b) 喷涂材料合金元素的燃烧。

电弧金属化

米。 4、电弧金属化:1——压缩空气供应,2——送丝,3——喷嘴,4——导电丝,5——细部。

4)等离子喷涂(图5)。在等离子管中,阳极是水冷喷嘴,阴极是钨棒。氩气和氮气通常用作等离子体形成气体,有时还添加氢气。喷头出口温度可达几万度;由于气体急剧膨胀,等离子射流获得了高动能。

高温等离子喷涂工艺允许应用耐火涂层。改变喷涂模式可以使用从金属到有机物的多种材料。这种涂层的密度和附着力也很高,这种方法的缺点是:生产率相对较低,紫外线辐射强烈。

在此处阅读有关此涂层方法的更多信息:等离子喷涂涂层

等离子喷涂

米。 5、等离子喷涂:1——惰性气体,2——冷却水,3——直流电,4——喷涂材料,5——阴极,6——阳极,7——零件。

5) 电脉冲喷涂(图 6)。该方法基于当电容器的放电通过电线时电线爆炸熔化。在这种情况下,大约 60% 的金属丝熔化,其余 40% 变成气态。熔体由百分之几到几毫米的非常小的颗粒组成。如果放电量过大,导线中的金属就会完全变成气体。颗粒向喷涂表面的运动是由于爆炸过程中气体的膨胀。

该方法的优点是不存在因空气置换而导致的氧化、涂层的高密度和附着力。缺点包括材料选择的限制(它们必须是导电的),以及不可能获得厚涂层。

电脉冲喷涂示意图

米。 6、电脉冲喷涂示意图:CH——电容电源,C——电容,R——电阻,SW——开关,EW——线材,B——细部。

6)激光喷涂(图7)。在激光喷涂中,粉末通过进料喷嘴送入激光束。在激光束中,粉末被熔化并施加到工件上。保护气体起到防止氧化的作用。激光喷涂的应用领域是冲压、折弯、切割等工具的涂层。

粉末材料用于火焰、等离子、激光和爆炸喷涂。线材或棒材——用于气体火焰、电弧和电脉冲喷涂。粉末部分越细,孔隙率越小,附着力越好,涂层质量越高。每种喷涂方法的喷涂面距离喷嘴至少 100 毫米。

激光喷涂

米。 7、激光喷涂:1——激光束,2——保护气体,3——粉末,4——细部。

喷涂件

喷涂件

喷涂涂料适用于:

  • 加强零件的一般机械工程(轴承、滚子、齿轮、量规,包括螺纹、机械中心、模具和冲头等);

  • 在汽车工业中用于曲轴和凸轮轴、制动节、气缸、活塞头和活塞环、离合器片、排气阀的涂层;

  • 在航空工业中用于覆盖发动机的喷嘴和其他元件,涡轮叶片,用于机身衬里;

  • 在电工行业——用于电容器、天线反射器的涂层;

  • 在化学和石化行业——用于覆盖阀门和阀座、喷嘴、活塞、轴、叶轮、泵缸、燃烧室,用于海洋环境中运行的金属结构的腐蚀保护;

  • 在医学上——用于喷涂臭氧发生器、假肢的电极;

  • 在日常生活中——加强厨房设备(碗碟、炉灶)。

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