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超音速电弧喷涂技术

发布日期:2010/3/8 11:30:51

超音速电弧喷涂的原理­

    超音速电弧喷涂采用拉伐尔喷嘴,将气流的速度从亚音速提高到超音速,加强了气流对粒子的加速效果,从而提高了粒子速度。粒子速度对涂层的性能有很大的影响。粒子速度高,粒子沉积时对基体的撞击作用就强,粒子变形就充分。有利于粒子与基体、粒子与粒子之间的结合,从而提高涂层的结合强度和内聚强度;粒子速度高,粒子沉积前在空气中的飞行时间短,飞行中产生的氧化物就少,有利于粒子的结合,从而提高涂层的内聚强度,降低涂层的孔隙率。粒子速度越高,越有利于获得高质量的涂层。随着热喷涂设备的更新换代,粒子速度在不断提高,涂层的质量也不断得到改善。 ­

  超音速雾化减小了粒子的粒度,降低了涂层的粗糙度。粗糙度是涂层的一项重要性能指标,它取决于雾化后粒子的粒度。超音速雾化加强了气流对丝材端部熔化金属间的作用,雾化的粒子细小均匀,大大降低了涂层的粗糙度。同时,粒子粒度的减小,也降低了粒子扁平化过程中的飞溅,有利于降低涂层的孔隙率。 ­

超音速电弧喷涂的技术优点­

  超音速电弧喷涂与普通火焰喷涂相比,有以下技术优点: ­

  1、热效率高。火焰喷涂产生的大部分热量散失到大气和冷却系统中了,热能的利用率仅为815%。而电弧喷涂是直接用电能转化为热能来熔化丝材,热能利用率高达7080%­

  2、生产效率高。电弧喷涂的生产效率高,表现在单位时间内喷涂的金属丝材多。一般情况下,其生产效率是火焰喷涂的8倍以上。 ­

  3、操作简单,安全可靠。电弧喷涂设备没有复杂的操纵机构,只要把工作电流、电压根据喷涂材料的不同选在规定范围内,均可保证喷涂质量。现场仅使用电能和压缩空气,不用氧气和乙炔等易燃气体,安全可靠。 ­

  4、粒子飞行速度高。由于采用了拉伐尔喷嘴加速技术,熔化的粒子飞行速度达到超音速,为450m/s以上,而普通电弧喷涂和火焰喷涂的粒子飞行速度都为100 m/s左右。­

  5、结合强度高。熔化粒子与基材主要以机械、物理和冶金等方式结合,其结合强度可达68MPa以上,普通电弧喷涂和火焰喷涂的结合强度分别为2040 MPa10 MPa ­

  6、孔隙率低。超音速电弧喷涂的构件孔隙率不大于1%,普通电弧喷涂和火焰喷涂的喷涂层孔隙率分别为10%和小于5% ­

    7、涂层均匀度高,致密性好。 ­

    8、工件变形性:不变形,不改变母材表面金相组织及物理性能。­

  由于超音速电弧喷涂具有独特的优点,因此在材料防腐、耐磨,修旧利废以及电力生产领域得到广泛的应用,产生了很大的经济效益和社会效益。 ­

超音速电弧技术是一项高新技术,应用前景十分广阔,该目前技术已通过国家技术鉴定。来自专业委员会、沈阳工业大学、清华大学、西安交通大学、太原理工大学、北京研究总院、武汉材料保护研究所、总参装备部、装甲兵学院、海军、空军、二炮等单位从事热喷涂技术研究的13名专家组成的鉴定委员会认为:超音速电弧喷涂的粒子速度、粒子的雾化效果、与基体的结合强度、涂层的孔隙率等性能指标,在电弧喷涂领域处于当前国际领先地位。该技术是实用新型技术、少、即适合车间作业,也适合现场使用。­

应用范围: ­

    超音速电弧喷涂是最新研制出的表面耐磨涂层新技术。这种新技术在防腐、修复和机械制造等领域有着广泛的应用。可用于、桥梁、矿井和设备、的防磨防腐处理、热轧辊柱塞、造纸、烘缸、的修复;机械制造中零件尺寸超差的恢复、零件表面强化、零件特殊的制备以及模具的快速制造;可部分取代。它的应用将会产生很大的经济效益和社会效率。  ­

 

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