熱噴涂技術(shù)及其發(fā)展歷程與應(yīng)用ppt課件

1、熱噴涂熱噴涂熱噴涂技術(shù)開(kāi)展歷史熱噴涂技術(shù)原理熱噴涂技術(shù)特點(diǎn)熱噴涂涂層熱噴涂工藝流程熱噴涂運(yùn)用.熱噴涂 熱噴涂:利用熱能將噴涂資料熔化，再借助高速氣流將其霧化，并在高速氣流的帶動(dòng)下粒子撞擊基材外表，冷凝后構(gòu)成具有某種功能的涂層。.熱噴涂技術(shù)開(kāi)展歷史熱噴涂技術(shù)最早于1910年由瑞士肖普博士發(fā)明，當(dāng)時(shí)命名：“金屬?lài)婂?943年美METCO初次出版手冊(cè)1959年美METCO第七次出版改名手冊(cè)1973年9月10-14日在倫敦召開(kāi)第七屆有關(guān)國(guó)際熱噴涂會(huì)議，改名“金屬?lài)娡?979年9月27-10月1日在美Florida州一著名療養(yǎng)地Miami城召開(kāi)第八屆國(guó)際熱噴涂會(huì)議，就采用“熱噴涂這一名詞，這就是“熱噴涂

2、名詞的由來(lái)。 .1910年： 線材火焰噴涂技術(shù)；20年代： 電弧絲噴涂技術(shù)；50年代：爆炸噴涂和等離子噴涂技術(shù)；60年代： 自熔性合金粉末火焰、等離子噴涂和噴焊技術(shù)；80年代： 超音速火焰噴涂技術(shù)；90年代： 激光熔覆技術(shù)。熱噴涂技術(shù)開(kāi)展歷史. 我國(guó)熱噴涂技術(shù)是從五十年代開(kāi)場(chǎng)的， 當(dāng)時(shí)由吳劍春和張關(guān)寶在上海組建了國(guó)內(nèi)第一個(gè)專(zhuān)業(yè)化噴涂廠， 研制氧乙塊焰絲噴及電噴安裝，并對(duì)外開(kāi)展金屬?lài)娡繕I(yè)務(wù)。我國(guó)熱噴涂技術(shù)起步較早，50年代就開(kāi)展了絲材電弧噴涂； 60年代某些軍工部門(mén)開(kāi)場(chǎng)研討等離子噴涂：70年代出現(xiàn)了種類(lèi)和型號(hào)較為齊全的噴涂設(shè)備和資料， 但總的來(lái)說(shuō)進(jìn)展緩慢， 只是到了近些年才獲得了較快的開(kāi)展。熱噴

3、涂在國(guó)內(nèi)的開(kāi)展.熱噴涂技術(shù)原理 熱噴涂是利用熱源將噴涂資料加熱到熔化或半熔化形狀，借助于焰流或外加的推力將熔滴霧化或推進(jìn)熔粒成放射的粒束，以一定速度放射到經(jīng)過(guò)制備的基體外表構(gòu)成某種功能的涂層。.典型熱噴涂系統(tǒng).熱噴涂根本過(guò)程表示圖.熱噴涂根本過(guò)程表示圖.熱噴涂技術(shù)特點(diǎn)熱噴涂技術(shù)在運(yùn)用上已由制備裝飾性涂層開(kāi)展為制備各種功能性涂層， 如耐磨、抗蝕、抗氧化、隔熱、導(dǎo)電、絕緣、減摩、光滑、防輻射等涂層。熱噴涂既可用于修復(fù)，又可用于制造。由于涂層資料的性能優(yōu)于基體，用其對(duì)零件外表進(jìn)展涂覆，能使產(chǎn)質(zhì)量量得到大幅度提高。.熱噴涂技術(shù)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1基材及涂層資料廣泛。2基體溫度低。3操作靈敏。4涂層厚度范圍寬。

4、缺陷：1熱效率低。2資料利用率低， 浪費(fèi)大。3涂層與基材結(jié)合強(qiáng)度低。.熱噴涂涂層涂層資料的選擇：1熱噴涂資料最好有較寬的液相區(qū)，較寬的液相區(qū)可以使涂層資料的熔滴在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)堅(jiān)持液相。2 熱穩(wěn)定性好，在高溫焰流中不升華，不分解。資料在熱噴涂溫度下假設(shè)易于分解，那么不適用于熱噴涂。3噴涂資料在熔融形狀下應(yīng)和基材有較好的浸潤(rùn)性，以保證涂層與基材之間有良好的結(jié)合性能。4與基材有相近的熱膨脹系數(shù)， 以防止因膨脹系數(shù)相差過(guò)大產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力。.熱噴涂涂層涂層構(gòu)成過(guò)程：1噴涂資料被加熱到熔融形狀。2噴涂資料被霧化成微小熔滴并高速撞擊基體外表， 撞擊基體的顆粒動(dòng)能越大和沖擊變形越大， 構(gòu)成的涂層結(jié)合越好。3熔

5、融的高速粒子在沖擊基材外表后發(fā)生變形， 冷凝后構(gòu)成涂層。.熱噴涂工藝流程熱噴涂的工藝流程包括：1外表預(yù)處置2熱噴涂3后處置4機(jī)加工等.基材外表預(yù)處置(1凈化處置： 去除外表污垢。(2粗化處置： 提高涂層與基體之間的結(jié)合牢度。粗化處置可提高涂層結(jié)合強(qiáng)度的理由是： 1提供外表壓應(yīng)力： 2提供與涂層顆?；ユi時(shí)機(jī)； 3增大結(jié)合面積； 4凈化外表。.外表粗化處置1外表噴砂2開(kāi)槽3電火花拉毛4噴涂粘結(jié)底層.熱噴涂工件外表處置好之后要在盡能夠短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)展噴涂。為添加涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度，普通在噴涂任務(wù)之前，先噴涂一層厚度約0.100.15 mm的放熱型的鎳包鋁或鋁包鎳粉末作為打底層，打底層不宣過(guò)厚，如超越

6、0.2mm 不但不經(jīng)濟(jì)，而且結(jié)合強(qiáng)度下降。噴涂鐮鋁復(fù)合粉末時(shí)應(yīng)運(yùn)用中性焰或細(xì)微碳化焰，另外選用的粉末粒度號(hào)在180250為直，以防止產(chǎn)生大量煙霧導(dǎo)致結(jié)合強(qiáng)度下降。.后處置封孔處置封孔處置的目的：(1防止或阻止涂層界面處的腐蝕；(2) 在某些機(jī)械部件中防止液體和壓力的密封池露；(3) 防止污染或研磨碎屑碎片進(jìn)入涂層；(4) 堅(jiān)持陶瓷涂層的絕緣強(qiáng)度。封孔處置是在噴涂之后、機(jī)加工之前進(jìn)展。.主要幾種熱噴涂技術(shù)火焰噴涂資料及運(yùn)用. 粉末火焰噴涂廣泛用于機(jī)械部件和化工容器、輥筒外表制備耐蝕、耐磨涂層。對(duì)噴槍噴嘴部分作適當(dāng)變動(dòng)后， 可用于噴涂塑料粉末火焰噴涂.電弧噴涂的用途1) 在鋼鐵構(gòu)件上噴涂特、鋁涂層

7、，對(duì)構(gòu)件進(jìn)展長(zhǎng)效防護(hù)。2在鋼鐵件上噴鋁可防止高溫氧化。3在鋼鐵件上噴不銹鋼或其它耐磨金屬，用于耐磨蝕防護(hù)。4在機(jī)械零件上嘖涂碳鋼、青銅等資料，用于修復(fù)零部件。5在塑料制品上噴涂屏蔽涂層等。6用電弧噴鋁或噴鑄消費(fèi)復(fù)合銅板。電弧噴涂.等離子噴涂 等離子弧焰流溫度高，適宜噴涂高熔點(diǎn)資料。涂層密度可達(dá)85-98% ，結(jié)合強(qiáng)度高達(dá)3570Mpa，噴涂質(zhì)量遠(yuǎn)優(yōu)于火焰噴涂層。主要用于：1耐磨、減磨涂層；2耐蝕涂層；3抗高溫氧化、抗高溫氣流沖刷、熱障涂層；4制造金屬、陶瓷類(lèi)高烙點(diǎn)復(fù)合資料。.爆炸噴涂 將粉末注入噴槍?zhuān)瑫r(shí)引入氧乙炔混合氣，點(diǎn)燃引爆氣體產(chǎn)生3300高溫， 粉末被加熱并以2倍音速以上速度放射到工件

8、外表，構(gòu)成20mm直徑，8m厚的高結(jié)合強(qiáng)度和高致密度的涂層。整個(gè)涂層由小圓形薄片重疊而成。爆炸噴槍表示圖.1) 航空發(fā)動(dòng)機(jī)鐵合金風(fēng)扇葉片阻尼臺(tái)上用爆炸噴涂0.25mn厚的WC，壽命提高10倍：2熄滅室的定位卡環(huán)上噴一層0.12mm厚Cr3C2 ，壽命提高7倍。3)目前爆炸噴涂主要用于制備優(yōu)質(zhì)耐磨涂層。.超音速火焰噴涂 燃料氣體氫氣、丙烷、丙烯或MAPP和助燃劑02以一定的比例導(dǎo)入熄滅室內(nèi)混合，爆炸式熄滅，高溫燃?xì)饨?jīng)熄滅室上部熄滅頭內(nèi)的四根傾斜噴管進(jìn)入銅噴嘴，粉末由送粉氣Ar或者N2定量沿熄滅頭內(nèi)碳化物中心套管送入高溫燃?xì)庵校筛邷馗咚偃細(xì)鈳С鰢娮?，高速?lài)娮斓焦ぜ蠘?gòu)成涂層，整個(gè)噴槍由循環(huán)水冷卻

9、。.各種噴涂方法比較.熱噴涂的運(yùn)用范圍 航天航空、機(jī)械、電子、冶金、能源、交通、石油、化工、食品、輕紡等， 并在高新技術(shù)領(lǐng)域也得到了運(yùn)用。1.抗腐蝕/氧化涂層2.抗磨損涂層3.熱障涂層4.可磨密封涂層5.修復(fù)/裝飾涂層6.電/磁/光涂層7.特殊功能涂層.熱噴涂運(yùn)用實(shí)例石油行業(yè)防護(hù)區(qū)域：桿外表， 油泵等。任務(wù)形狀：介質(zhì)腐蝕、磨粒磨損等。處理方法： 火焰噴焊、超音速?lài)娡?、電弧噴涂。涂層資料：鎳基合金、金屬陶瓷粉末、蒙乃爾合金粉等。技術(shù)規(guī)范： 涂層厚度0.41.0mm鉆井抽油安裝耐磨抗腐蝕噴涂.發(fā)電系統(tǒng)防護(hù)區(qū)域： 鍋爐四管水冷壁營(yíng)、過(guò)熱器營(yíng)、再熱器營(yíng)和省煤器管、風(fēng)機(jī)肘輪、風(fēng)機(jī)軸承、風(fēng)機(jī)輪毅等。任務(wù)形狀： 高溫庸蝕、高速磨粒磨損、海水侵蝕等。處理方法：噴涂耐磨耐蝕涂層。涂層資料： 復(fù)合芯絲、金屬陶瓷、高耐蝕合金。噴涂工藝：電弧噴涂、超音速?lài)娡?、噴焊。運(yùn)用效果：提高耐蝕耐磨壽命3-8倍。電廠鍋爐四壁抗磨損腐蝕風(fēng)能發(fā)電機(jī)組防腐噴涂混流式水輪機(jī).航空領(lǐng)域防護(hù)區(qū)域： 高溫燃?xì)饨佑|部位。任務(wù)形狀： 物料磨損、介質(zhì)腐蝕等。處理方法： 等離子噴涂、超音速?lài)娡?。涂層資料： 陶瓷、金屬陶瓷、高溫合金.印刷行業(yè)防護(hù)區(qū)域： 輥、烘缸、儲(chǔ)料槽。任務(wù)形狀： 物料磨損、