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超音速電弧噴塗技術

發布日期:2010/3/8 11:30:51

超音速電弧噴塗的原理­

    超音速電弧噴塗采用拉伐爾噴嘴,將氣流的速度從亞音速提高到超音速,加強了氣流對粒子的加速效果,從而提高了粒子速度。粒子速度對塗層的性能有很大的影響。粒子速度高,粒子沉積時對基體的撞擊作用就強,粒子變形就充分。有利於粒子與基體、粒子與粒子之間的結合,從而提高塗層的結合強度和內聚強度;粒子速度高,粒子沉積前在空氣中的飛行時間短,飛行中產生的氧化物就少,有利於粒子的結合,從而提高塗層的內聚強度,降低塗層的孔隙率。粒子速度越高,越有利於獲得高質量的塗層。隨著熱噴塗設備的更新換代,粒子速度在不斷提高,塗層的質量也不斷得到改善。 ­

  超音速霧化減小了粒子的粒度,降低了塗層的粗糙度。粗糙度是塗層的一項重要性能指標,它取決於霧化後粒子的粒度。超音速霧化加強了氣流對絲材端部熔化金屬間的作用,霧化的粒子細小均勻,大大降低了塗層的粗糙度。同時,粒子粒度的減小,也降低了粒子扁平化過程中的飛濺,有利於降低塗層的孔隙率。 ­

超音速電弧噴塗的技術優點­

  超音速電弧噴塗與普通火焰噴塗相比,有以下技術優點: ­

  1、熱效率高。火焰噴塗產生的大部分熱量散失到大氣和冷卻係統中了,熱能的利用率僅為815%。而電弧噴塗是直接用電能轉化為熱能來熔化絲材,熱能利用率高達7080%­

  2、生產效率高。電弧噴塗的生產效率高,表現在單位時間內噴塗的金屬絲材多。一般情況下,其生產效率是火焰噴塗的8倍以上。 ­

  3、操作簡單,安全可靠。電弧噴塗設備沒有複雜的操縱機構,隻要把工作電流、電壓根據噴塗材料的不同選在規定範圍內,均可保證噴塗質量。現場僅使用電能和壓縮空氣,不用氧氣和乙炔等易燃氣體,安全可靠。 ­

  4、粒子飛行速度高。由於采用了拉伐爾噴嘴加速技術,熔化的粒子飛行速度達到超音速,為450m/s以上,而普通電弧噴塗和火焰噴塗的粒子飛行速度都為100 m/s左右。­

  5、結合強度高。熔化粒子與基材主要以機械、物理和冶金等方式結合,其結合強度可達68MPa以上,普通電弧噴塗和火焰噴塗的結合強度分別為2040 MPa10 MPa ­

  6、孔隙率低。超音速電弧噴塗的構件孔隙率不大於1%,普通電弧噴塗和火焰噴塗的噴塗層孔隙率分別為10%和小於5% ­

    7、塗層均勻度高,致密性好。 ­

    8、工件變形性:不變形,不改變母材表麵金相組織及物理性能。­

  由於超音速電弧噴塗具有獨特的優點,因此在材料防腐、耐磨,修舊利廢以及電力生產領域得到廣泛的應用,產生了很大的經濟效益和社會效益。 ­

超音速電弧噴塗技術是一項高新技術,應用前景十分廣闊,該目前技術已通過國家技術鑒定。來自熱噴塗專業委員會、沈陽工業大學、清華大學、西安交通大學、太原理工大學、北京鋼鐵研究總院、武漢材料保護研究所、總參裝備部、裝甲兵工程學院、海軍、空軍、二炮等單位從事熱噴塗技術研究的13名專家組成的鑒定委員會認為:超音速電弧噴塗的粒子速度、粒子的霧化效果、塗層與基體的結合強度、塗層的孔隙率等性能指標,在電弧噴塗領域處於當前國際領先地位。該技術是實用新型技術、投資少、即適合車間作業,也適合現場使用。­

應用範圍: ­

    超音速電弧噴塗是最新研製出的表麵防腐耐磨塗層新技術。這種新技術在防腐、修複和機械製造等領域有著廣泛的應用。可用於船舶、橋梁、礦井支架和設備、鍋爐管道的防磨防腐處理、熱軋輥柱塞、造紙、烘缸、模具的修複;機械製造中零件尺寸超差的恢複、零件表麵強化、零件特殊的製備以及模具的快速製造;可部分取代電鍍工藝。它的應用將會產生很大的經濟效益和社會效率。  ­

 

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