超音速噴涂的應(yīng)用是什么？

再制造項目采用提高前輩的維修技術(shù)，嚴格的產(chǎn)品質(zhì)量控制和正確的本錢核算，因此舊產(chǎn)品可以重復(fù)使用，并達到良好的技術(shù)和經(jīng)濟指標。再制造項目是高質(zhì)量，節(jié)能和節(jié)省材料。環(huán)境保護是目標，符合國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。再制造工程基于提高前輩的維護技術(shù)。其中，因為其工藝靈活性，涂層質(zhì)量的可控制性和本錢上風(fēng)，熱噴涂技術(shù)在再制造方面具有廣泛的應(yīng)用。根據(jù)熱噴涂原理，沉積之前顆粒的狀態(tài)決定了涂層的機能，包括顆粒的速度，顆粒的溫度和顆粒的熔融狀態(tài)。顆粒的速度對涂層的機能有重要影響。當顆粒撞擊基材表面時，它們會高速形成較大的脈沖。顆粒具有很強的可變形性，這有利于涂層的粘附性和密度的改善。超音速噴涂非常精彩。涂層的機能得益于極高的粒子速度。近年來的熱點研究，冷噴涂技術(shù)完全依賴高速顆粒的動能來形成涂層。根據(jù)空氣動力學(xué)和火箭發(fā)念頭的原理，我們成功開發(fā)了超音速電弧噴涂技術(shù)（HVAS）和多功能超音速火焰噴涂技術(shù)（HVO / AF），可以制備高機能的金屬，合金，金屬陶瓷和無氧化物金屬涂層已在產(chǎn)業(yè)中廣泛使用。

 
1、超音速噴涂技術(shù)
 
      電弧噴涂具有出產(chǎn)效率高，出產(chǎn)本錢低，工件受熱少的長處。廣泛用于長期防腐和耐磨涂料。它在熱噴涂中據(jù)有重要地位。但是，它可與等離子噴涂和超音速火焰噴涂媲美。與普通電弧噴涂比擬，涂層質(zhì)量較低，結(jié)合強度約為20 MPa，孔隙率為3％-10％，這限制了電弧噴涂的應(yīng)用。超音速電弧噴涂技術(shù)基于進步粒子的速度。拉瓦爾噴嘴用于改善噴槍的霧化效果，并增強氣流對顆粒的。將顆粒的速度進步到超音速，并制備了具有高結(jié)合強度，低孔隙率和低表面粗拙度的涂層，與普通電弧噴涂比擬，涂層的質(zhì)量得到了極大的進步，接近于級別的等離子噴涂，全面進步了電弧噴涂層的質(zhì)量。
 
      超音速電弧噴涂的原理是：在焊絲末端燃燒的電弧會熔化平均喂入的焊絲，而由拉瓦爾噴嘴加速的超音速氣流會將霧化的焊絲霧化成細小且平均的粒徑分布。將顆粒噴涂到工件上以形成涂層。與普通電弧噴涂一樣，超音速電弧噴涂是連續(xù)重復(fù)進行的熔融霧化沉積過程，但是就霧化方法而言，超音速電弧噴涂不同于普通電弧噴涂，而普通電弧噴涂則使用亞音速霧。超音速電弧噴涂采用超音速霧化，霧化后的微粒細小平均，速度快，有利于獲得高質(zhì)量的涂層。
超音速電弧噴涂在再制造中的應(yīng)用
 
      超音速電弧噴涂層結(jié)合強度高、孔隙率低、 表面粗拙度低、耐磨耐蝕機能好，在產(chǎn)業(yè)中有廣 闊的應(yīng)用遠景，特別是在長效防腐和耐磨涂層方面。超音速電弧噴涂工藝靈活，在相稱大的工藝 參數(shù)范圍內(nèi)都能得到機能優(yōu)異的涂層，設(shè)備研制 成功后，獲得了廣泛的應(yīng)用。
 
2.1 、長效防腐涂層
 
      電弧噴涂鋁、鋅涂層耐蝕機能好，對基體有 良好的保護作用。因為鋁、鋅涂層的自侵蝕電位 均低于碳鋼的自侵蝕電位，因此，鋁、鋅涂層具 有犧牲陽極的陰極保護作用，即使涂層有局部破 損，對基體仍舊有良好的防護效果，此外，電弧 噴涂鎳鉻和鐵鉻鋁涂層還能有效地抗高溫侵蝕。 超音速電弧噴涂層質(zhì)量比普通電弧噴涂高，涂層 平均致密，孔隙率低，為侵蝕的防護提供了一條 本錢低、效果好的途徑，特別是橋梁、鋼鐵塔架、 水閘門、產(chǎn)業(yè)鍋爐等的侵蝕防護。
 
      產(chǎn)業(yè)用鍋爐水冷管壁的侵蝕是個重要的經(jīng) 濟和技術(shù)題目，更換管壁和停產(chǎn)的損失相稱昂貴。 鍋爐使用過程中，工作溫度高，燃料含硫量高， 鍋爐水冷管壁因為 Fe 元素與高溫空氣中的 S 元 素反應(yīng)天生 FeS 而造成侵蝕。此外，熔渣和煤灰 對管壁有沖蝕作用，加劇管壁的侵蝕。超音速電 弧噴涂電廠水冷管壁，與普通電弧噴涂比擬，制 備的涂層平均致密，表面粗拙度低，結(jié)合強度高， 涂層質(zhì)量大大改善，預(yù)計防腐壽命在 5 年以上。 跟著石化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因為各種侵蝕原因引起化 工儲罐、管道泛起事故的趨勢顯著增加，不僅造 成了大量的經(jīng)濟損失和環(huán)境污染，而且造成了很 多職員傷亡。因此，對化工設(shè)備進行防腐與維修， 是石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展中重點解決的挫折之一。超音速 電弧噴涂石油化工廠的輕污油回收罐，大大進步 了回收罐的使用壽命，其使用壽命由原來的 3 年 進步到 8 年。

2.2 、耐磨涂層

      在機械零部件的表面，采用熱噴涂方法，制 備耐磨或耐磨耐蝕的涂層，對零部件進行修復(fù)或 強化，是熱噴涂技術(shù)應(yīng)用的一個重要的方面。超音速電弧噴涂制備的涂層結(jié)合強度高、孔隙率低， 經(jīng)車削和磨削加工后易于知足精度和表面光潔度 要求，同時，與其它修復(fù)方法比擬，其本錢低廉， 為其在修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)造了前提，具有較好的 技術(shù)經(jīng)濟效益。工程機械的功課環(huán)境越來越惡劣， 其液壓系統(tǒng)柱塞往往因為超負載、液壓油污染而 泛起粘著磨損和磨粒磨損，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)無法正 常工作。采用超音速電弧噴涂耐磨抗高溫合金涂 層對失效的柱塞進行修復(fù)，修復(fù)后的柱塞不僅可 恢復(fù)使用，而且其使用壽命也原來均勻 15～20 天延長到均勻為 45 天，使用壽命周期進步了一倍 以上，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益。
 
3 、多功能超音速火焰噴涂技術(shù)
 
      多功能超音速火焰噴涂系統(tǒng)的原理是：利用 煤油為燃料，氧氣和壓縮空氣為助燃劑，控制系 統(tǒng)將煤油和氧氣（壓縮空氣，或氧氣與壓縮空氣 的混合氣）以一定的流量輸送到噴槍，經(jīng)高機能 霧化噴嘴霧化混合成可燃混合氣后噴入噴槍燃燒 室，混合氣經(jīng)火花塞點火燃燒后形成高溫高壓的 燃氣，通過拉伐爾噴嘴將其加速到超音速。送粉 系統(tǒng)將噴涂粉末從拉代爾噴嘴的低壓區(qū)送入超音 速射流，經(jīng)射流加溫加速后從噴槍噴出，高速噴 向工件表面沉積形成涂層。噴涂系統(tǒng)的樞紐是通 過調(diào)節(jié)進入噴槍的煤油、助燃劑（氧氣與壓縮空 氣的混合氣體）的流量比例來調(diào)節(jié)焰流的速度和 溫度，從而控制噴涂粉末的加熱和加速，以知足 噴涂材料的要求，制備高機能的金屬涂層，合金 涂層和氧化物陶瓷涂層。
 
 為多功能超音速火焰噴涂系統(tǒng)的焰流圖，由圖可知，焰流集中，射 流擴散角小，并泛起了超音速焰流所特有的馬赫 錐，表明焰流的速度達到超音速。對 WC-12Co 涂層的結(jié)合強度進行了測試，測試結(jié)果表明涂層 的結(jié)合強度大于 70 MPa，測試時的斷裂面泛起在 膠層，說明實際值大于測試值。

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