火焰熱噴涂碳化鎢粉末
更新：2014-9-15 18:12:12 點擊：
介紹
火焰熱噴涂碳化鎢粉末火焰噴涂(焊)的原理是利用氧一乙炔火焰產生的高溫將所需的合金粉末噴涂在工件表面，再將工件加溫至950-1000℃將合金粉末溶合在工件表面，從而得到所需的致密涂層。經溶化后的涂層與母材之間有2μM左右的滲透，從而獲冶金結合。結合力較高，達400MPa左右。火焰噴涂(焊)雖然經過1000℃的高溫，但不會影響母體材料的機械性能，因工件慢慢冷卻，相當于熱處理工藝中的正火處理。使其母體材料的結晶細化，反而強度有新提高。
燃料氣體包括乙炔（燃燒溫度3260℃）、氫氣（燃燒溫度2871℃）、液化石油氣（燃燒溫度約2500℃）和丙烷（燃燒溫度達3100℃）。乙炔和氧結合能產生最高的火焰溫度。火焰噴涂按噴涂材料的形狀分為線材噴涂和碳化鎢粉末噴涂。
1、線材火焰噴涂：
線材及棒材火焰噴涂是采用氧—乙炔火焰作為熱源，材料為線材或板材的熱噴涂方法，棒材噴涂原理與線材大致相同，線材從噴槍中心孔送出，氧和燃燒氣體混合，燃燒形成的火焰將線材熔化，周圍的壓縮空氣再將熔化了的金屬霧化成微滴，噴射到基材表面，沉積成涂層。對噴涂材料的加熱熔化和霧化是通過線材火焰噴槍實現的，噴壓縮空氣，乙炔和氧化混合后在噴嘴出口外產生燃燒火焰。噴槍內的驅動機構通過送絲滾輪帶動線材連續地通過噴嘴中心孔送入火焰，在火焰中被加熱熔化。壓縮空氣通過空氣帽呈錐形的高速氣流，使熔化的材料從線材端部脫離，并霧化成細微的顆粒，在火焰及氣流的推動下，噴射到經過預處理的基材表面形成涂層。為適應不同走私和不同材質的線材。采用不同的噴嘴和空氣帽，并調節送絲速度。在特殊場合下，也采用惰性氣體作霧化氣流。
線材端部進入火焰后被加熱熔化，在單位時間里熔化金屬的量取決于火焰功率。線材端部被熔化狀態取決于火焰和材料的性質。在氯化焰的情況下，鋼絲、黃銅絲、青銅絲熔化末端一般為變鈍了的圓錐形；鉬絲、鋁絲的鋅絲呈針形。噴嘴結構不當或出現故障會改變熔化金屬絲末端的形狀。壓縮空氣使熔化的金屬脫離的霧化，從霧化區出來的粒子，到離噴嘴5～30mm距離，隨同氣流被加速。粒子飛行速度一般是60～250m/s，隨著離噴嘴距離和走私的增加，飛行速度降低。
線材火焰噴涂操作簡單，設備運轉費用低，主要應用在以下幾個領域。
①在機械零部件上噴涂不銹鋼、鎳鉻合金及有色金屬等，制備防腐蝕涂層，或在大型鋼鐵構件上噴涂鋅、鋁或鋅鋁合金，制備長效防護涂層。
②在機械零件上噴涂碳鋼、鉻鋼、鋁等，用于恢復尺寸并賦予零件表面以良好的耐磨性；在活塞環、同步環上噴鉬；在軸瓦上噴涂銅合金、巴氏合金等制備耐磨涂層。
③在要求抗高溫氧化的零部件和容器上噴鋁，在經擴散處理，制備抗高溫氧化涂層；在絕緣體上噴銅，制備導電涂層。
2、粉末火焰噴涂：
粉末火焰噴涂的裝置基本與線材火焰噴涂相同，只是產針送絲機構改為與噴槍固定價格的送粉裝置，粉末材料可以是金屬粉、合金粉、復合粉、碳化物粉、陶瓷粉或組織粉，另外粉末火焰裝置中一般沒有壓縮空氣輸入。噴涂粉末由送料罐內自由落下或由產達粉裝置送入，通常是利用送粉氣流產生的負壓，將粉末吸到噴嘴中流經噴槍內孔到達噴嘴端部的燃燒部的燃燒火焰中，被加熱和加速，成為熔融粒子，高速度地被噴射到基材表面，沉積形成噴涂層。為了進一步提高粉末的飛行速度，也可以像線材噴涂那樣，在火焰外圍附加壓縮空氣。粉末火焰噴涂一般采用氧乙炔焰，在噴涂塑料時，也可用氧丙烷焰。
粉末火焰噴涂中一般沒有壓縮空氣參與霧化、加速，噴涂粒子的推動力直接來自燃料氣的作用，故噴涂粒子飛行速度較小，涂層結合強度較低，氣孔率較高。
中性焰是最常用的熱噴涂火焰，中性焰火噴涂時，噴涂材料即不易被氧化，也不會由于過剩乙炔的分解而帶來增碳，能較好地保證噴涂層的質量，適合于任何時候金屬及其合金的噴涂。
氧一乙炔火焰噴涂(焊)主要成份：Ni.Cr
氧一乙炔火焰噴涂(焊)涂層硬度：HRC50度以上
氧一乙炔火焰噴涂(焊)涂層與母材結合力：400MPa
氧一乙炔火焰噴涂(焊)涂層抗高溫性能：550℃以下
氧一乙炔火焰噴涂(焊)涂層耐磨性(與20#鋼比較，是它的18-20倍)
氧一乙炔火焰噴涂(焊)涂層抗高溫腐蝕性能：
高溫下抗酸性物質的腐蝕性是cr18Ni9T不銹鋼的50倍，是45鋼的90倍，高溫下抗堿性物質的腐蝕性是TP347耐熱不銹鋼的35倍
火焰噴涂按其物理特性，可分為：
1、普通碳化鎢粉末火焰噴涂：
以氧-燃料氣體為熱源，將噴涂材料加熱到熔化或半熔化狀態，并以高速氣流噴射到經過預處理的基體表面上，形成具有要求性能的涂層。
2、碳化鎢粉末爆炸噴涂：
先將一定比例的氧氣和乙炔氣送入到噴槍內，然后再由另一入口將氮其余噴涂粉末混合送入，在槍內充有一定量的混合氣體和粉末候，有電火花塞點火，使氧-乙炔混合發生爆炸，產生熱量和壓力波。噴涂粉末在獲得加速的同時被加熱，撞擊在工件表面，形成致密的涂層。
3、超音速火焰噴涂：
利用一種特殊火焰噴槍獲得高溫、高速焰流用來噴涂碳化鎢粉末等難熔材料并得到優異性能的噴涂層。
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