堆焊与热喷涂技术.ppt

自动化等离子喷涂系统第85页,共107页，2024年2月25日，星期天喷涂方法爆炸喷涂WC粉+N2????????(b)从另一入口以氮气为载体将喷涂粉末(如44?m的碳化钨粉末)送入(a)将经过严格定量的氧气和乙炔气送入水冷式喷枪(喷枪内径25.4mm，枪口对准工件)O2??????????243C2H2????????(c)当粉末在燃烧室浮游时，火花塞点火，使氧—乙炔混合气发生爆炸(d)产生的热和压力波将粉末加热并以极高的速度喷射到工件表面上。N2第86页,共107页，2024年2月25日，星期天爆炸喷涂的优点?爆炸气体喷出的速度接近3000m/sec，从而使粉末的速度达700m/sec以上。例如在距喷枪口75cm处可达820m/sec，比其它喷涂方法的微粒速度大得多。产生的冲击热可使粉末的温度升到4000?C。在爆炸后瞬间，输入氮气使燃烧气体排出枪身。全部过程在极短的时间内完成。?由于微粒喷射速度极高，而随着喷射速度增高，涂层气孔率下降，结合力增强，故爆炸喷涂的涂层虽是机械性结合，但其结合力比其它喷涂层都高，而气孔率都要低。?爆炸喷涂时工件的温度处在200?C以下，因此几乎不发生热变形和内部组织结构的变化。不足：躁声很大(140dB)，因此要在隔音室内工作，通过观察窗口监视操作，使设备造价很高。第87页,共107页，2024年2月25日，星期天爆炸喷涂设备第88页,共107页，2024年2月25日，星期天几种喷涂方法的比较第89页,共107页，2024年2月25日，星期天喷涂材料线材喷涂线材主要是各种金属丝及其合金丝，以及复合线材和陶瓷棒材。金属丝要绕成圈状，丝表面必须光洁、无锈、无油和无折痕。钢丝中的杂质S?0.03%，P?0.03%。硬度要适中，有色金属丝要选用较高硬度的。金属丝的种类、成分和直径应根据喷涂设备和涂层性能的要求并兼顾成本进行选择。通常凡满足上述要求的金属丝都可以采用，也可以采用焊丝。复合型喷涂丝适用于氧—乙炔火焰喷涂，其特点是涂层内氧化物夹杂少，成分均匀，与基体结合力强，容易储存，喷涂操作简便，对环境污染少。用粉末材料获得的涂层性能优于金属丝，而且材料和性能可以在很大范围内选择，适应性很强。但喷涂粉末的要求较高，生产工艺复杂，价格贵。第90页,共107页，2024年2月25日，星期天合金粉(1)结合粉结合粉喷在基体材料和工作层之间，可使两者的结合强度提高。它是工作层的底层，故又称为打底粉。结合粉目前多为镍铝复合粉，其特点是每个粉末颗粒中的镍铝都是单独存在的。平时镍和铝不发生反应，喷涂时，当粉末通过火焰受热温度高于600?C后，镍和铝之间就会发生强烈的放热化学反应。同时，部分铝还会发生氧化，产生更多的热量。这两种放热反应在粉末撞击到工件表面后还能进行一段时间，可使粉末与工件接触处瞬时温度达到900?C以上。在这种高温下，镍就可以扩散到基体材料中去，从而形成原子扩散结合。由于制造方法不同，镍铝复合粉可以分为镍包铝和铝包镍两大类。镍包铝粉是较早研制的产品，用镍铬合金代替纯镍作粉末芯核，制成铝包镍铬合金的复合粉末，可使涂层具有更好的耐高温性能和抗氧化性能。喷涂材料第91页,共107页，2024年2月25日，星期天(2)工作粉组成工作层的粉末应有承担服役条件的能力，同时还要能与结合层可靠地结合。作为火焰喷涂常用的工作粉有合金粉、金属包覆粉。常用的国产工作粉可分为镍基、钴基、铁基、铜基四大类。?钴基合金粉末钴为基体，添加铬、钨、碳等合金元素形成的钴基合金具有耐腐蚀、耐磨损、抗氧化等特点。?镍基合金粉末镍为基体，加入铬、碳、硼、硅等合金元素形成的合金。?铁基合金粉末以铁为基体，添加硼、碳、硅、铬、镍等合金元素形成的合金。铁基合金较为便宜，适用于室温下或温度低于400?C而且腐蚀轻微的工作条件，还能满足耐磨性要求。?铜基合金粉末以铜为基体，加入锡、磷等合金元素形成的合金。这类合金粉末主要用于易加工、摩擦系数小的工件。合金粉喷涂材料第92页,共107页，2024年2月25日，星期天热喷涂工艺预处理热喷涂后处理清洗粗糙化对不喷涂部位的保护表面精加工改善涂层质量第93页,共107页，2024年2月25日，星期天热喷涂工艺喷涂前的预处理(2)表面粗糙化处理表面粗糙化处理是热喷涂工艺的一个极为重要的环节。表面粗糙化处理的方法有：车削、磨削、喷砂、点焊、化学处理、