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火焰热喷涂碳化钨粉末

更新:2014-9-15 18:12:12      点击:
介绍
火焰热喷涂碳化钨粉末
火焰喷涂(焊)的原理是利用氧一乙炔火焰产生的高温将所需的合金粉末喷涂在工件表面,再将工件加温至950-1000℃将合金粉末溶合在工件表面,从而得到所需的致密涂层。经溶化后的涂层与母材之间有2μM左右的渗透,从而获冶金结合。结合力较高,达400MPa左右。火焰喷涂(焊)虽然经过1000℃的高温,但不会影响母体材料的机械性能,因工件慢慢冷却,相当于热处理工艺中的正火处理。使其母体材料的结晶细化,反而强度有新提高。 
    燃料气体包括乙炔(燃烧温度3260℃)、氢气(燃烧温度2871℃)、液化石油气(燃烧温度约2500℃)和丙烷(燃烧温度达3100℃)。乙炔和氧结合能产生最高的火焰温度。火焰喷涂按喷涂材料的形状分为线材喷涂和碳化钨粉末喷涂。碳化钨粉末
 1、线材火焰喷涂:
      线材及棒材火焰喷涂是采用氧—乙炔火焰作为热源,材料为线材或板材的热喷涂方法,棒材喷涂原理与线材大致相同,线材从喷枪中心孔送出,氧和燃烧气体混合,燃烧形成的火焰将线材熔化,周围的压缩空气再将熔化了的金属雾化成微滴,喷射到基材表面,沉积成涂层。对喷涂材料的加热熔化和雾化是通过线材火焰喷枪实现的,喷压缩空气,乙炔和氧化混合后在喷嘴出口外产生燃烧火焰。喷枪内的驱动机构通过送丝滚轮带动线材连续地通过喷嘴中心孔送入火焰,在火焰中被加热熔化。压缩空气通过空气帽呈锥形的高速气流,使熔化的材料从线材端部脱离,并雾化成细微的颗粒,在火焰及气流的推动下,喷射到经过预处理的基材表面形成涂层。为适应不同走私和不同材质的线材。采用不同的喷嘴和空气帽,并调节送丝速度。在特殊场合下,也采用惰性气体作雾化气流。
      线材端部进入火焰后被加热熔化,在单位时间里熔化金属的量取决于火焰功率。线材端部被熔化状态取决于火焰和材料的性质。在氯化焰的情况下,钢丝、黄铜丝、青铜丝熔化末端一般为变钝了的圆锥形;钼丝、铝丝的锌丝呈针形。喷嘴结构不当或出现故障会改变熔化金属丝末端的形状。压缩空气使熔化的金属脱离的雾化,从雾化区出来的粒子,到离喷嘴5~30mm距离,随同气流被加速。粒子飞行速度一般是60~250m/s,随着离喷嘴距离和走私的增加,飞行速度降低。
线材火焰喷涂操作简单,设备运转费用低,主要应用在以下几个领域。
①在机械零部件上喷涂不锈钢、镍铬合金及有色金属等,制备防腐蚀涂层,或在大型钢铁构件上喷涂锌、铝或锌铝合金,制备长效防护涂层。
②在机械零件上喷涂碳钢、铬钢、铝等,用于恢复尺寸并赋予零件表面以良好的耐磨性;在活塞环、同步环上喷钼;在轴瓦上喷涂铜合金、巴氏合金等制备耐磨涂层。
③在要求抗高温氧化的零部件和容器上喷铝,在经扩散处理,制备抗高温氧化涂层;在绝缘体上喷铜,制备导电涂层。
2、粉末火焰喷涂:
      粉末火焰喷涂的装置基本与线材火焰喷涂相同,只是产针送丝机构改为与喷枪固定价格的送粉装置,粉末材料可以是金属粉、合金粉、复合粉、碳化物粉、陶瓷粉或组织粉,另外粉末火焰装置中一般没有压缩空气输入。喷涂粉末由送料罐内自由落下或由产达粉装置送入,通常是利用送粉气流产生的负压,将粉末吸到喷嘴中流经喷枪内孔到达喷嘴端部的燃烧部的燃烧火焰中,被加热和加速,成为熔融粒子,高速度地被喷射到基材表面,沉积形成喷涂层。为了进一步提高粉末的飞行速度,也可以像线材喷涂那样,在火焰外围附加压缩空气。粉末火焰喷涂一般采用氧乙炔焰,在喷涂塑料时,也可用氧丙烷焰。
      粉末火焰喷涂中一般没有压缩空气参与雾化、加速,喷涂粒子的推动力直接来自燃料气的作用,故喷涂粒子飞行速度较小,涂层结合强度较低,气孔率较高。
      中性焰是最常用的热喷涂火焰,中性焰火喷涂时,喷涂材料即不易被氧化,也不会由于过剩乙炔的分解而带来增碳,能较好地保证喷涂层的质量,适合于任何时候金属及其合金的喷涂。
氧一乙炔火焰喷涂(焊)主要成份:Ni.Cr
氧一乙炔火焰喷涂(焊)涂层硬度:HRC50度以上
氧一乙炔火焰喷涂(焊)涂层与母材结合力:400MPa
氧一乙炔火焰喷涂(焊)涂层抗高温性能:550℃以下
氧一乙炔火焰喷涂(焊)涂层耐磨性(与20#钢比较,是它的18-20倍)
氧一乙炔火焰喷涂(焊)涂层抗高温腐蚀性能:
高温下抗酸性物质的腐蚀性是cr18Ni9T不锈钢的50倍,是45钢的90倍,高温下抗碱性物质的腐蚀性是TP347耐热不锈钢的35倍
火焰喷涂按其物理特性,可分为:
1、普通碳化钨粉末火焰喷涂:
      以氧-燃料气体为热源,将喷涂材料加热到熔化或半熔化状态,并以高速气流喷射到经过预处理的基体表面上,形成具有要求性能的涂层。 
2、碳化钨粉末爆炸喷涂:
      先将一定比例的氧气和乙炔气送入到喷枪内,然后再由另一入口将氮其余喷涂粉末混合送入,在枪内充有一定量的混合气体和粉末候,有电火花塞点火,使氧-乙炔混合发生爆炸,产生热量和压力波。喷涂粉末在获得加速的同时被加热,撞击在工件表面,形成致密的涂层。 
3、超音速火焰喷涂:
      利用一种特殊火焰喷枪获得高温、高速焰流用来喷涂碳化钨粉末等难熔材料并得到优异性能的喷涂层。
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