浅谈超音速喷涂的技术特点1.技术原理超音速冷喷涂又称低压冷喷涂,是一种新的金属喷涂工艺,它不同于传统热喷涂(超速火焰喷涂,等离子喷涂,爆炸喷涂等),不需要将喷涂的金属粒子融化,喷涂基体表面产生的温度一般不会超过150℃。超音速冷喷涂技术原理是利用压缩气体通过缩放型拉瓦管产生超音速气流,将粉末沿轴向送入超音速气流中,形成气-固双相流,经加速后在完全固态下撞击基体,发生较大的塑性变形而沉积在基体表面上形成涂层。2.技术特点(1)冷喷涂基体表面的温度低于150℃,不会使基体产生内应力,无变形和相变。(2)涂层无热应力,可以喷涂厚涂层,厚度达到10毫米。(3)涂层结合强度高,30~100MPa;内聚力大,30~100MPa。(4)涂层致密,孔隙率低(<5%);导热导电率高(90%以上)。(5)涂层均匀性好,表面光洁度高,Rz20~40。(6)冷喷涂喷出的粒子流截面小而狭窄,且定向性好,可以喷涂局部表面。(7)一台设备可以喷涂多种粉材(铝、铜、锌、镍、铅、锡和巴比特合金等),并可制备多种功能性涂层(抗磨损、耐腐蚀、减摩、耐热、密封、导电、防粘着等)。(8)可在任何金属制品上喷涂,也可以在陶瓷、玻璃和水泥面上喷涂。(9)冷喷涂无高温,无危险气体和辐射,对环境无害。(10)设备结构紧凑,便于携带,可在固定场合使用,也可以在野外条件使用。
汽车轻量化设计是汽车工业发展的趋势,一方面,轻量化可以有效降低尾气排放量;另一方面,汽车轻量化设计有利于提高整车燃油经济性、车辆控制稳定性、安全性等性能水平。同时随着国家对车辆排放要求的严格控制以及燃油价格的不断攀升,昆明陶瓷喷涂各大发动机制造商将研发重心放在了节能减排上。缸孔涂层在珩磨后形成具有开放且分散的多孔表面。正是这些平缓圆整的小孔减小了燃油在燃烧室和活塞环的暴露面积;同时减轻了刮油环的切向力,昆明周边陶瓷喷涂使活塞环更顺畅地进入流体动力学状态,显着降低摩擦阻力和磨损,从而进一步降低油耗和窜气的可能性。特殊的多孔表面储油结构不会像平顶珩磨工艺的网纹结构那样在珩磨过程中被磨掉。随着工作磨损,当涂层厚度逐渐减小时,新的润滑孔又会出现在涂层表面,保证了性能的可持续性。
(1)切削工具。硬质合金可用作各式各样的切削工具。中国切削工具的硬质合金用量约占全部硬质合金产值的三分之一,现在仍以焊接刀具为主,而数控刀具用硬质合金占20%左右,并在快速的增长。别的还有硬质合金钻头,合金小圆锯片、硬质合金旋转锉等等切削刀具。(2)地质矿山工具。地质地矿用硬质合金在硬质合金总量比例比较打约占合金出产总量的30%左右。通常用在地质勘探钻头,石油气田用潜孔钻、牙轮钻以及截煤机截齿,工程挖路工具、建材工业冲击钻。(3)钨钢模具资料。通常情况下用在制造各类模具的比重约占8%左右。例如,拉丝模、冷镦模、冷冲模、热锻模以及拉管芯棒,此类模具约占硬质合金出产总量的3%(4)耐磨零件。硬质合金用来制造的耐磨零件包含硬质合金喷嘴、硬质合金球、硬质合金轮胎防滑钉、硬质合金导轨等等。(5)构造零件。如旋转密封环、车床顶头、磨床心轴、轴承等。
超音速喷涂的应用领域按喷涂层功能分类冷喷涂技术应用领域如下:(1)耐腐蚀涂层在钢材上制备阳极性防腐层(Zn、Al 及其合金),或喷涂阴极金属(如N及其合金i等)。(2)耐磨、减摩涂层在机械制造与维修领域中喷涂金属陶瓷和减磨合金涂层。(3)功能涂层在科学研究和电子技术领域中制备非晶涂层、生物材料涂层、纳米结构涂层等。(4)喷涂成型在许多机械制造和电子工业领域中直接喷涂Al、Cu 、N i 及其合金制造成形部件。(5)零件修复在汽车维修中,喷涂Al、Cu 、N i 及其合金修复发动机缸体和密封阀;在修复航天飞机火箭推进器时喷涂A l 及其合金涂层。(6)表面处理除喷涂金属涂层的应用外,喷涂机还用于表面处理。例如:喷砂去除表面污染物;预热基材降低热应力等。
汽车船舶工业解决方案:电弧喷涂、超音速火焰喷涂具体应用部件:汽车发动机基座、同步环、曲轴;齿轮箱轴承座、油缸柱塞、前后桥支撑轴、门架导轨、发动机主轴瓦座、摇臂轴、半轴油封位、销轴、缸床密封面、轮毂、万向节及活塞环、气门挺杆;挖泥船、耙头、仿磨环、泥斗、绞刀片、铲齿、泥泵叶轮、船舶的艉轴、艉轴套、偏心轴套、齿轮传动轴、泥泵水封颈、泥门滑板、刮沙机刮板、螺旋桨、推进器;甲板、船体、护栏、铁锚等。行业:石油化工工业解决方案:火焰喷焊、超音速喷涂具体应用部件:石油专用的高压井口阀板、阀杆、阀座,各种规格的抽油泵柱塞、增注泵柱塞、钻杆接箍、抽油杆接箍、抽油杆、光杆以及石油炼化装置的出关内外壁等。
喷涂操作的程序较少,施工时间较短,效率高,比较经济. 随着热喷涂应用要求的提高和领域的扩大,特别是喷涂技术本身的进步,如喷涂设备的日益高能和精良,涂层材料品种的逐渐增多,性能逐渐提高,热喷涂技术近十年来获得了飞速的发展,不但应用领域大为扩展,而且该技术已由早期的制备一般的防护涂层发展到制备各种功能涂层;由单个工件的维修发展到大批的产品制造;由单一的涂层制备发展到包括产品失效分析,表面预处理,涂层材料和设备的研制,选择,涂层系统设计和涂层后加工在内的喷涂系统工程;成为材料表面科学领域中一个十分活跃的学科.并且在现代工业中逐渐形成 象铸,锻,焊和热处理那样的独立的材料加工技术.成为工业部门节约贵重材料,节约能源,提高产品质量,延长产品使用寿命,降低成本,提高工效的重要的工艺手段,在国民经济的各个领域内得到越来越广泛的应用