常用的热喷涂方法:
火焰喷涂、氧乙火焰粉末喷涂、氧乙火焰线材喷涂、氧乙火焰喷焊、高速火焰喷涂(HOVF)、电弧喷涂、等离子喷涂、大气等离子喷涂、低压等离子喷涂等。
常用的热喷涂方法:
火焰喷涂、氧乙火焰粉末喷涂、氧乙火焰线材喷涂、氧乙火焰喷焊、高速火焰喷涂(HOVF)、电弧喷涂、等离子喷涂、大气等离子喷涂、低压等离子喷涂等。
热喷涂是一种表面强化技术,是表面工程技术的重要组成部分,一直是我国重点推广的新技术项目。它是利用某种热源(如电弧、等离子弧或燃烧火焰等)将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态,然后借助焰留本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面,沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术。
热喷涂用粉末除了应满足涂层功能要求之外,还必须满足喷涂工艺的需要,即能均匀、流畅、稳定地输送到喷射焰流中,以保证获得质量稳定、均匀的热喷涂涂层。因此,热喷涂用粉末的形状、粒度及粒度分布、松装密度、流动性及表面质量等粉末的基本特性,是热喷涂用陶瓷材料性能的重要组成部分。
现代汽车工业中的应用 现代汽车要求高性能、低能耗、低污染、高安全性及智能化,这就对汽车用材料提出了更高度的要求,既要保持材料本身的高强度又要对零部件表面赋予特殊性能。热喷涂技术的引入给汽车制造工业带来了新活力。 活塞环是内燃机的关键零件之一,长期承受高温磨损、高温腐蚀。起初,主要采用镀铬环。镀铬环有良好的耐磨性,但其抗熔着磨损性能很差,对污染物的处理很困难。但采用热喷涂技术,不但解决了熔着磨损问题,而起污染小。活塞环采用火焰喷涂金属Mo涂层,国内已建立了喷涂涂层生产线。
热喷涂技术原理及其应用:
热喷涂技术在电力行业典型的应用是锅炉四管(水冷壁管、过热器管、再热器管和省煤器管)的表面防护。 锅炉“四管”工作在高温、高压、烟气腐蚀以及磨粒冲蚀的恶劣环境下,管壁减薄速度约在1mm/a左右,严重者可达2mm/a以上,易造成泄漏爆管事故,给电厂的安全运行带来了很大的影响。目前解决该问题的有效途径便是热喷涂技术。 目前应用广泛的是美国TAFA公司研制的45CT涂层,该涂层使用寿命可保证7~10年,涂层平均年消耗量小于0.03mm。全世界已有200多台锅炉应用,涂层总面积达5万平方米,仅锅炉维修费就节约数千万美元。此外,还有瑞典采用电弧喷涂KANTHALM合金,英国中央电力部采用等离子喷涂Ni-Cr合金粉,美国METCO公司则采用等离子喷涂METCO465合金粉,日本采用超音速火焰喷涂Cr3C2-NiCr合金粉,这些涂层都具有良好的耐高温抗腐蚀磨损性能,并成功应用于锅炉“四管”。国内,则主要采用新型高 NiCr合金Fe-Cr-Ni及 Fe-Cr-Al合金涂层,其中装甲兵工程学院研制的 SL30 涂层与美国 TAFA公司的 45CT 涂层性能相当,但成本大大降低,逐步推广应用 。 此外,热喷涂技术在风机、汽轮机、测温部件也获得了大量应用。如风机叶轮采用火焰喷涂Ni60合金粉末,涂层耐磨粒磨损性能较16Mn材料提高17倍,而采用高速火焰喷涂NiCr-Cr3C2涂层,涂层较等离子喷涂强化叶轮提高2~3倍;测温用热电偶采用等离子喷涂Ni-Al、Fe-Al金属间化合物涂层等 。
热喷涂技术在其他方面的应用
1 航天发动机 美国航空飞机中需要采用热喷涂技术的零件高达6000多件,含发动机各 大小叶片、飞机尾翼喷管、飞机起落架等。如发动机叶片、飞机尾翼喷管热障涂层等离子喷涂MCrAlY-Y2O3/ZrO2涂层,航空发动机壳体喷涂磨耗封严涂层,飞机起落架HVOF喷涂WC-Co涂层等。
自1910年瑞士肖普(Schoop)博士发明了一种火焰喷涂装置(即热喷涂)以来,热喷涂技术已有很大发展,尤其是20世纪80年代以来,热喷涂技术的应用取得了很大的成就。与其他各种表面技术相比,热喷涂技术有其自身的特点:
热喷涂工艺的种类:
传统的热喷涂方法按热源的不同,可分为燃烧法和电热法,前者包括火焰喷涂、爆炸喷涂,后者包括电弧喷涂、等离子喷涂。近年来,随着人们对涂层性能要求的进一步提高,广大科学工作者通过不断创新,在原有基础上发展了超音速火焰喷涂和超音速等离子喷涂。同时,又相继开发了激光喷涂、反应热喷涂和冷喷涂等工艺。
冷却水塔是火力发电厂重要设备,属于大型钢筋混凝土构筑物,主要勇于循环冷却工业用水,它的安全稳定运行对于火电厂至关重要,近几年国内许多火电厂冷却水塔内壁出现渗漏,淋水,立柱腐蚀严重导致钢筋露出,严重影响着冷却水塔的运行寿命,进而影响着电厂的安全和经济效益。因此,冷却水塔的防腐显得非常必要而且迫切。
无机陶瓷涂料的防腐蚀作用主要包括以下几个方面
(1)涂层的阴保护,阴保护作用通过外加电流法和牺牲阳法等两种方法实现。其中牺牲阳法是在被保护的金属上连接电位更负的金属或合金,靠它不断溶解所产生的电流对被保护的金属进行阴化,达到保护的目的,因此在电力行业广泛运用。