热喷涂
热喷涂的发展历程热喷涂技术自1910年,由瑞士的M.U.Schoop博士完成金属熔液喷涂装置以来,已有超过一百年的历史。
热喷涂主要用于喷涂装饰涂层,以火焰或电弧喷涂铝线和锌线为主。上世纪30~40年代,随着火焰和电弧线材喷涂设备的完善及火焰粉末喷枪的出现,热喷涂技术从喷涂装饰涂层发展为用钢丝修复机械零件,喷涂铝或锌作为钢铁结构的防腐蚀涂层。
未来热喷涂技术发展
未来热喷涂技术可能在以下方面发展:
(1)在喷涂材料的选择方面:火焰喷涂技术、等离子喷涂技术和超音速火焰喷涂技术所采用的粉末型喷涂材料还将是市场需求主流,电弧喷涂技术和冷喷涂技术喷涂材料的选择虽然有一定的局限性,但未来随着工艺进步与更新,还将得到进一步拓展。
(2)在涂层与基体的结合强度方面:冷喷涂、超音速火焰喷涂、超音速等离子喷涂和LPPS-TF涂层等与基体的结合强度相对较高的方法,将发挥更大的作用。
热喷涂工艺
基体材料的选择
基体材料要能够在喷砂工艺下变得粗糙,,一般基体表面硬度要≤55HRC(高锰钢原始硬度HRC17~21,在使用后表面硬度提高,硬度可达HRC45左右;典型的轴承钢GCr15为例,回火后的硬度为:HRC61-65;热固性建筑涂料选用热喷涂时必须要谨慎,防止出现造成热固化反应。65Mn弹簧钢的硬度为42-47HRC;304不锈钢出厂硬度应该在HV145至175之间(HRC11左右),改性的304可以做到HV400多(HRC42左右);高温合金GH4169硬度可达HRC42,典型的钛合金TC4本身硬度约在HRC30左右)。由于涂层和基体主要是机械结合,因此基体表面的清洁和预处理对热喷涂涂层工艺非常重要。
热喷涂涂层功能
耐腐蚀防护
低碳的、纯铁和铸铁材料易受腐蚀,因此常需要表面防腐。一般采用火焰喷涂Al或者Zn。这主要的应用领域是桥梁和近海结构。耐高温氧化腐蚀,常采用的材料为MCrAlY,采用的喷涂工艺为气氛控制等离子喷涂。
隔热和绝缘陶瓷材料是极优异的隔热和电绝缘材料,他们也兼具良好的氧化和耐磨性能。这些特性对发动机和燃气涡轮组件也非常有用,可用于制备热障涂层,用于降低基体表面的温度,从而延长使用寿命。另一方面,由于减少了运行时的热损失,所以提高了使用效率。热喷涂技术的应用主要包括:长效防腐、机械修复及先进制造技术、模具制作与修复、1制造特殊的功能涂层等四个方面。这种涂层体系一般有抗高温氧化的MCrAlY底层和陶瓷面层组成。YSZ是常被使用的面层材料,因为其具有优异的抗热震性能。
以上信息由专业从事碳化钨涂层加工的航百川于2021/5/6 9:13:53发布
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