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      高速火焰噴涂原理、加工厚度及優缺點
      瀏覽: 發布日期:2020-04-10
      超音速火焰噴涂原理
       
      超音速火焰噴涂(high-velocity oxygen-fuel)是1981年美國的Browing發明了發明的一種新型熱噴涂技術。超音速火焰噴涂(HVOF)設備的核心為噴槍,噴槍由燃燒室(使噴涂材料粒子得到充分加熱加速)、Laval噴嘴(將焰流加速到超音速)和等截面長噴管(使噴涂材料粒子得到充分加熱加速)三部分組成。
       
      由小孔進入燃燒室的液體燃燒,如煤油,經霧化與氧氣混合后點燃,發生強烈的氣相反應,燃燒放出的熱能使產物劇烈膨脹,此膨脹氣體流經Laval噴嘴時受噴嘴的約束形成超音速高溫焰流。此焰流加熱加速噴涂材料至基體表面,形成高質量涂層。
       
      高速火焰噴涂是將助燃氣體與燃燒氣體在燃燒室中連續燃燒,燃燒的火焰在燃燒室內產生高壓并通過與燃燒室出口聯接的膨脹噴嘴產生高速焰流,噴涂材料送入高速射流中被加熱、加速噴射到經預處理的基體表面上形成涂層的方法??墒褂靡胰?、丙烷、丙烯、氫氣等作為燃氣,也可使用柴油或煤油等液體燃料。
       
      高速火焰噴涂加工厚度
       
      粉末以50m/s左右的速度通過噴槍口的高溫區,受熱成為熔融或半熔融狀態,噴至被預熱的表面上,直到所需的厚度。對于由打底層和工作層構成的涂層,打底層厚度一般為0.1-0.15mm,工作層最低厚度為0.22mm。表面粗糙化一般采用車消、磨消、噴砂等方法。
       
      表面受靜載荷或低速滑動負荷,要求耐磨但對涂層與基體抗拉結合強度要求不超過50N/mm2的工件,噴涂層硬度HV130—350,涂層厚度從0.3至數毫米,噴涂態表面粗糙度Ra10—25μm,涂層經磨削加工后表面粗糙度可達Ra0.8—0.4μm,如各種軸類的軸承部位。
       
      火焰噴涂技術的優點
       
      1、一般金屬、非金屬基體均可噴涂,對基體的形狀和尺寸通常也不受限制,但小孔尚不能噴涂;
       
      2、涂層材料廣泛,金屬、合金、陶瓷、復合材料均可為涂層材料,可使表面具有各種性能,如耐腐蝕、耐磨;耐高溫、隔熱等:
       
      3、涂層的多孔性組織有儲油潤滑和減摩性能,含有硬質相的噴涂層宏觀硬度可達450HB,噴焊層可達65HRC;
       
      4、火焰噴涂對基體影響小,基體表面受熱溫度為200~250℃,整體溫度約70℃~80℃,故基體變形小,材料組織不發生變化。
       
      火焰噴涂技術的缺點
       
      1、噴涂層與基體結合強度較低,不能承受交變載荷和沖擊載荷;
       
      2、基體表面制備要求高;
       
      3、火焰噴涂工藝受多種條件影響,涂層質量尚無有效檢測方法。
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