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          技術服務
          熱噴涂技術應用
          售后服務

          公司名稱:上海休瑪噴涂機械有限公司
          工廠地址:江蘇省常熟市聯豐路68號創元高新產業園

           

          聯系郵箱:158009729@qq.com
          產品銷售:王先生 13918807740 

                             方先生 18917746081


           


           

           
          技術服務
          熱噴涂技術及應用
          添加時間:2009-2-27   點擊次數:  1  次

          隨著涂層新材料和新工藝的不斷涌現,熱噴涂涂層已在國民經濟各個工業部門廣泛地應用.加之現代計算機技術、傳感測試技術、自動化及機器人技術、真空技術與熱噴涂技術的結合和滲透,使得熱噴涂技術的深入發展和工業規;a均有大幅度的進步和提高。對未來熱噴涂發展的方向以及市場與工業規模的預測為:技術附加值高、效益好的如生物工程,航空航天,工、模具,電子工業等,但規模相對較;要求成本低的大規模產業如汽車工業和鋼結構,但技術附加值低;應用面最廣的仍是機械工業,包括石油化工、輕紡、能源、冶金、航空、汽車等也均屬此范疇。
              熱噴涂技術能賦予各類機械產品,特別是關鍵零部件許多特種功能涂層,形成復合材料結構具有的綜合作用,真正做到了"好鋼用在刀刃上",是材料科學表面技術發展的一個方向。但熱噴涂技術僅通過涂層在機械產品基體表面獲得一定的特殊功能,而不能代替基材或提高產品的結構性能。

           應用范圍

          1、 鋼鐵長效防腐蝕涂層

          2、 汽車與造船工業中的應用

          3、 航空、航天工業中的應用

          4、 鋼鐵工業中的應用

          5、 印刷、造紙工業中的應用

          7、 紡織、化纖工業中的應用

          8、 電子工業中的應用

          9、 化學工業中的應用

          10、生物醫療器件中的反應

          11、機械工業與其他方面的應用

            采用等離子噴涂技術能使基體表面獲得一層耐磨損、耐高溫、耐腐蝕、耐絕熱、導熱和絕緣等各種不同特殊性能的涂層。同時,噴涂后的涂層又具有涂層致密、連接強度高、零件變形影響小、噴涂效率高等優點。因此,它在國民經濟的各個領域中,具有廣泛的應用范圍。像現在,航天發動機、絕熱內燃料機、高爐風口、出渣口、鋼板退火輥、液壓啟閉器、高壓柱塞泵的柱塞、印刷機的網紋輥、紡織機械的導輪、泥漿泵葉輪、環保行業的濕法脫硫除塵器、化工行業的齒輪泵、石油行業的柱塞桿和抽油桿、化肥工業的氨泵柱塞、冶金行業的熔融鋁液以及電廠、水泥廠用的粉料輸送管道的磨、蝕等問題,都采用等離子噴涂技術,來提高它們的耐磨、耐熱和防腐蝕等性能。但是,在機器制造中,主要采用等離子噴涂技術對零部件的局部磨損或腐蝕部位進行修復。下面以耐磨、耐熱和耐蝕為主要目的,列舉等離子噴涂技術在各方面的應用。
          一、在衛星、火箭、導彈等方面的應用
          1.人造地球衛星在宇宙中飛行時,受到高低溫差達幾百度的變化,這就使衛星中的儀表元器件無法進行工作。為了使衛星能運行在這種溫差懸殊的條件下,儀表能正常工作,可在衛星的外殼上間隔地噴上具有絕熱和熱輻射等特性的氧化鋁涂層,使衛星儀器艙內的溫度保持在15~30℃的范圍內,以起到保護電子元器件的作用。
          2.火箭發動機出口處的燃燒室要求具有很高的耐熱性能,采用等離子噴涂耐熱性能高的氧化鋁涂層,不但可以滿足其耐熱性能的要求,而且延長了使用壽命。
          3.導彈的噴嘴要求具有很高的耐熱和耐蝕性能,采用鎢作為噴嘴的表面涂層后,它能經受的固體推進劑高速排氣的侵蝕,這比沒有采用涂層的火箭噴嘴壽命要提高100倍以上。
          二、在飛機發動機中的應用
            飛機發動機中的許多零部件,在運行中要求具有耐磨、耐熱、耐蝕等綜合性能。特別在檢修發動機時,對需要修復的零部件,采用等離子噴涂技術是極為經濟可行的。我國某工廠對WP-5 型飛機發動機燃燒室火焰筒進行了等離子噴涂。該零件在900℃以上溫度中工作,在使用過程中常出現變形、裂紋鼓包和掉塊等缺陷。三機部某研究所采用高能等離子噴涂設備,在火焰筒三段組件內壁噴涂氧化鋯
          高溫隔熱涂層9件,經工廠試車后涂層完好無缺。
          三、在汽車零件制造過程中的應用
            美國福特汽車制造公司,已將等離子噴涂技術作為汽車某些典型零件的工序之一,如在剎車調節器的表面、齒輪換檔拔叉、燃料泵里的搖桿和閥桿等零件,已廣泛采用耐磨、耐蝕和耐氧化等涂層材料。
          在汽車零件的制造過程中,廣泛使用了噴鉬涂層。在齒輪同步錐度表面上噴涂0.25~0.33毫米的鉬涂層,噴涂效率達500 件/小時,使用性能良好;在活塞環表面噴涂鉬層后,具有良好的抗邊界潤滑性能,以保持氣密封作用,取代了低磷鑄鐵活塞環。表1-1為國外汽車活塞環采用不同噴涂方法和不同涂層材料后的涂層特性。


          涂層類型

          磨損狀況

          抗蛻變

          成本

          良好潤滑條件

          邊界潤滑條件

          電鍍鉻

          滿意

          線材噴鉬

          滿意

          極好

          中等

          等離子噴鉻合金

          等離子噴鉬合金

          滿意

          極好

          滿意

          中等

          等離子噴陶瓷

          好至極好

          滿意至好

          極好

          等離子噴金屬陶瓷

          好致極好

          滿意至好

          高至極高

          四、在機床制造工業中的應用
          1.涂層導軌
            涂層導軌是采用等離子噴涂方法,將合金粉末迅速熔化,以高速噴涂在普通鑄鐵導軌表面上,使導軌具有很高的耐磨性能。
          涂層導軌的特性
          (1)涂層導軌具有貯油性能好的孔隙度
            涂層導軌表面是由無數粉末微粒所組成的,粉末微粒之間存在一定的孔隙度。在實際使用過程中,涂層導軌表面的孔隙度將有利于潤滑油的貯存。在導軌副潤滑條件差、失油現象較為嚴重以及起動摩擦的情況下,涂層導軌孔隙度的貯油性能就更加顯示出它的優越性。
          (2)涂層導軌表面具有耐磨性能高的無數硬點所組成
            導軌副之間的接觸是若干點的接觸。涂層導軌之間的接觸點與一般導軌副不一樣,它是由無數粉末微粒硬點所組成,粉末微粒硬度達HRC50左右。
          (3)涂層導軌具有很好的耐腐蝕性能
            涂層導軌的噴涂材料一般選用自熔性合金粉末,如鐵基或鎳基合金粉末,這些合金粉末中的鎳、鉻、硅等元素,均具有很好的耐腐蝕性能。
          (4)涂層導軌用于修復導軌的局部磨損或劃傷拉毛部位時,能恢復原有導軌的幾何尺寸精度。在金屬切削加工過程中,各類機床導軌的各部位的磨損量是不均勻的。如車床導軌的局部磨損部位主要在靠車頭箱的導軌部位;龍門刨床的局部磨損部位是在床身導軌的中間部位;因此,在導軌的大修理過程中,為了確保機床導軌的直線性精度,導軌的修理是以局部磨損最嚴重的部位為基準,進行磨削加工,使原有導軌厚度變薄,這就影響到整個機床各部件之間的裝配尺寸鏈,增加了整個機床的修理工作量。采用涂層導軌的方法時,對導軌磨損最嚴重的部位可以增加涂層的厚度,使其恢復到原有導軌的厚度,而不需要改變其尺寸鏈,并保證了導軌原有的幾何尺寸精度。
          (5)涂層導軌的變形影響很小
            經過人工和自然時效處理后的床身導軌,消除了鑄件內部的殘余應力,確保了床身導軌在使用過程中幾何尺寸精度的穩定性。采用高、中頻感應淬火床身導軌時,導軌表面層受到高溫加熱,并急劇冷卻,從而引起床身導軌表面層內應力的重新分布,影響導軌在使用過程中幾何尺寸精度的穩定性。采用涂層導軌方法時,導軌表面溫度不超過150℃,這對床身導軌帶來的熱影響是微不足道的。
          2.機床主軸軸頸的噴涂
            機床主軸的安裝是靠裝在箱體中的前后軸承來支承的, 與滑動軸承(即銅軸瓦)之間的磨損間隙,將直接影響到機床主軸的回轉精度和零件的加工質量。因此,對因主軸前軸頸磨損而報廢的主軸,采用等離子噴涂技術進行修復,經磨削加工后即可使用。這樣不但節省了材料、加工工時和縮短修理時間,而且提高了軸頸的耐磨性能。經實際試驗表明:噴涂后的C6136A主軸軸頸表面的耐磨性能比未經噴涂的軸頸要提高5、6倍。
          3.鏜床刀桿的噴涂
            在生產批量比較大的機床、汽車、拖拉機制造廠里,均采用專用高效率的鏜模專機來加工各類箱體,這些鏜模專機需要配備大量的專用鏜刀桿和鉸刀桿。在切削加工過程中,鏜、鉸刀桿靠前后模板上的鏜模套筒作為導向支承,并通過搪、鉸刀桿的旋轉和軸向送進來加工箱體。隨著鏜、鉸刀桿磨損量的增加而影響到箱體的鏜、鉸孔精度。當刀桿磨損到一定限度時,就要更換新的刀桿,刀桿屬于柔性軸,加工工作量大,熱處理也極為困難。因此,對因磨損而報廢的刀桿采用等離子噴涂技術,不但可以恢復其磨損部位的尺寸精度,而且提高了刀桿磨損部位的耐磨性能。
          五、在電機制造工業中的應用
          1.  60萬千瓦汽輪發電機大軸過水表面的噴涂
            我國某電機廠在設計60萬千瓦雙水內冷汽輪發電機組的過程中,為了簡化出水機構,取消了不銹鋼甩水箱后,需要在大軸過水表面噴涂防腐層,以確保在長期,(2 年以上)運行中,能承受在80℃ 熱水、7 米/秒的高速沖擊下,不脫落,不銹蝕,同時能保證水冷卻系統的水質清潔,以避免影響到冷卻效果和堵塞等故障。該廠采用了等離子噴涂設備,在大軸過水表面上噴涂了0.25毫米厚度的鎳包鋁涂層。
          2. 我國某電機廠生產的720千瓦潛水電機是為60 萬千瓦汽輪發電機組鍋爐循環泵的拖動電機。無論是在工作狀態或是在備用狀態,該電機內部均充滿了高溫高壓水,水溫為85℃,壓力為194公斤/ 平方厘米,流速為2米/秒。根據設計要求,需要在機座及端蓋的內表面涂覆一層防腐層,以確保機組安全而可靠地運行。該廠在選用噴涂粉末材料時,做了大量的模擬試驗工作,分別采用鎳包鋁、鎳包鈦和鎳包鋁加鎳基粉等復合粉末涂層,均能經受壓力為194/公斤/平方厘米、水溫為80℃ 的考驗?紤]到要成本低、工藝可靠,最后采用鎳包鋁作為涂層材料,同時以聚氨酯漆作“封孔處理“

          六、在機車車輛制造工業中的應用
          1、柴油機氣缸套的噴涂
            在內燃機車運行的過程中,柴油機氣缸套的磨損速度很快,北京鐵路分局某廠對4000馬力柴油機氣缸套采用了等離子噴涂技術。
          2、柴油機活塞環的噴涂
            鐵道部某機車車輛工藝研究所在研究柴油機活塞環的噴涂作了大量的試驗研究工作。該所對活塞環表面噴涂了M75-50涂層(此材料為MO:NICRBSI=3:1),并作了工藝試驗、裝機臺架試驗以及線路運行使用試驗,試驗表明:通過對活塞環表面噴涂鉬以后,提高了活塞環的耐磨性能和使用壽命。
          3、往復式循環壓縮機活塞桿的噴涂
          往復式循環壓縮機活塞桿的表面要求具有一定的耐磨和抗擦傷性能,鐵道部某機車車輛工藝研究所采用M75-50(MO:NICRBSI=1:1)作為涂層材料,見到了很好的效果,經過等離子噴涂后的活塞桿,在使用10781小時后,磨損量只有0.02毫米。
          七、在冶金工業中的應用
            冶金工業在強化和修復冶金設備和配件的過程中,大力推廣應用等離子噴涂技術,見到了很好的技術經濟效果。
          高爐熱風支管的噴涂
            在高爐設備中,熱風支管是保證正常供給高爐熱風(約1000℃)及使用高溫風的關鍵設備。對該設備要求抗高溫氧化性能好,能夠承受高壓、高溫氣流的沖擊而不漏風,同時還要求抗高溫蠕變性強,能夠在冷熱交變的情況下不易變形。采用等離子噴涂鎳包鋁復合粉末,使熱風支管法蘭的壽命比碳鋼件提高二倍。在鋼件基體表面上噴涂鎳包鋁(打底層)、鎳包氧化鋁(中間層)、氧化鋁(表面層)的鋼風口,通過實際使用,壽命相當于紫銅風口,大量節約了紫銅材料。
          八、在印刷工業中的應用
          1.對印刷機的印刷輥采用等離子噴涂)氧化鋁—氧化鈦的粒度較細的粉末后,具有特殊的表面性能,涂層表面孔隙度在印刷輥使用過程中,能保持一定量的油墨,從而提高了印刷輥的使用壽命。
          2.印刷機上的夾爪在把紙輸送到印刷機上去的過程中,受到紙張的磨損,用超音速噴涂設備噴涂碳化鎢(WC)涂層后,不僅提高了夾爪的使用壽命,而且不易損壞紙張。
          九、等離子噴涂技術在紡織機械中的應用
            紡織機械中的許多零件,如軸、套,輥、導向桿和牽引件等,均與快速運動的棉紗,人造纖維直接接觸,磨損很快。采用等離子噴涂氧化鋁、氧化鈦等涂層,壽命可提高10倍左右。
          十、等離子噴涂技術在電力工業中的應用
            電力工業中的水輪機葉片在使用過程中,受到水流的汽蝕和泥砂的磨損,造成了對水電設備的嚴重破壞。在水輪機葉片表面上,噴涂上一層0.5毫米厚的鎳基自熔性合金粉末,其使用壽命比鑄鋼葉片提高3~4倍。
          十一、在鋼鐵工業中的應用(退火爐輥)
            在鋼鐵工業中開發出連續退火系統(Continuous Annealing System),以生產大量各種規格的高質量冷軋薄鋼板,由此產生了對高質量爐底輥的需求。這種爐底輥不僅需要有很高的抗磨損和劃傷特性,同時也必須消除與鐵或氧化鐵的粘連。因為輥面的磨痕以及粘連導致的結瘤(即爐底輥表面粘附鐵或氧化鐵,形成較大顆粒的瘤子,Build up )會嚴重影響鋼板表面質量。采用等離子噴涂陶瓷的涂層被認為既有優異的耐磨性能,又與鐵有較低的化學親合性,因此,陶瓷涂層爐底輥是可以滿足這些要求的新型爐底輥。

          熱噴涂是用火焰、等離子射流、電弧等熱源將金屬或非金屬材料加熱到熔化或半熔化狀態并加速(或霧化后加速)形成高速熔滴噴射到經過處理的工件表面,形成牢固的覆蓋層的過程。采用熱噴涂的方法將熔融的金屬噴涂在塑料表面使其表面金屬化的塑料裝飾與裝潢越來越引起人們廣泛的重視。熱噴涂的噴涂溫度、熔滴對基體表面的沖擊速度及形成涂層的材料的性能構成了噴涂技術的核心。熱噴涂技術的整個發展歷程基本上是沿著這三個主導線向前推進的。熱噴涂的溫度和噴涂的速度取決于不同的熱源和設備結構。從某種意義上說,熱噴涂的溫度越高、速度越快,形成的涂層質量越好。
              
          熱噴涂方法可以賦予材料表面不同的硬度、耐磨、耐腐、耐熱、抗氧化性及隔熱、絕緣、導電、密封、防微波輻射等各種特殊物理化學性能。像電子計算機、醫療設備等塑料外殼,美麗的金屬涂層不但具有裝飾效果,而且還可以使其具有防止電磁波、無線電波及靜電干擾的功能。就熱噴涂技術本身而言,它具有廣闊的應用范圍。無論是金屬、合金還是陶瓷、玻璃、水泥、石膏、塑料、木材都可以作為噴涂的基體材料;噴涂材料也是多樣的,金屬、合金、陶瓷、塑料、復合材料都可選用。因此,大力推廣應用熱噴涂技術對提高產品質量,延長產品使用壽命,改進產品結構,節約能源、節約材料、提高工效,降低成本等都起著重要作用。
               
          塑料熱噴涂工藝的方法有多種,按照所采用的熱源來分有火焰噴涂、電弧噴涂、等離子射流噴涂、氣體爆燃噴涂、激光噴涂等多種方法;按噴涂材料的形態來分有粉狀、絲狀、棒狀三種;鹧鎳娡糠ǹ煞謩e采用三種狀態的材料,電弧噴涂只能采用能導電的絲狀材料,而等離子噴涂和氣體爆燃噴涂則只能采用粉狀材料。幾乎所有工程材料都可制成粉狀,包括金屬和非金屬,而用于熱噴涂的非金屬材料又分為陶瓷和塑料兩大類。因此,采用粉狀材料的噴涂方法能噴涂的材料的種類最多,因而所形成的涂層的功能也最多。在所有熱噴涂材料中,粉末材料始終占據著主導地位,而火焰粉末噴涂,尤其是氧-乙炔噴涂是目前應用面較廣、數量較多的一種噴涂方法。對于塑料表面,選用何種方法熱噴涂,主要考察塑料的熱變形溫度,一般塑料的工作溫度應在熱變形溫度以下。
              
          噴涂是以某種形式的熱源將噴涂材料加熱熔化,受熱的材料形成熔融或半熔融狀態的微粒,這些微粒以一定的速度沖擊并沉積在基體表面,依靠所謂的“鑲嵌”作用,在其表面形成具有一定特性的噴涂層。對于線材,當頂端進入熱源的高溫區域時即被熔化,形成熔滴;對于粉末,進入高溫區域的粉末材料在行進的過程中被熔化或軟化。在熔滴霧化階段,線材的端部形成熔滴,在外加壓縮氣流或熱源自身射流的作用下,使熔滴脫離線材并將其霧化呈細微的熔粒向前噴射;對于粉末,一般不存在熔粒被破碎和霧化的過程,而是氣流或熱源射流向前。噴射的過程。在行進過程中,顆粒先被加速,而后隨著飛行距離的增加而減速。當這些具有一定溫度和速度的顆粒接觸基材表面時,會以一定的動能沖擊基材表面,在基材表面產生強烈的碰撞,產生碰撞的瞬間,顆粒的動能轉化成為熱能傳給基材,并沿凹凸不平的表面產生變形,變形的顆粒迅速冷凝并產生收縮,呈扁平狀黏結在基材表面。噴涂的粒子束連續不斷地沖擊基體表面,產生碰撞-變形-冷凝收縮的過程,變形的顆粒與基材表面之間、顆粒與顆粒之間相互交錯,形成涂層
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