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(chǎn)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(jīng)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(jīng)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(chǎn)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(xiàn)的，噴壓縮空氣，乙炔和氧化混合后在噴嘴出口外產(chǎn)生燃燒火焰。噴槍內(nèi)的驅動機構通過送絲滾輪帶動線材連續(xù)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(jīng)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(diào)節(jié)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(tài)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(xiàn)故障會改變?nèi)刍饘俳z末端的形狀。壓縮空氣使熔化的金屬脫離的霧化，從霧化區(qū)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(huán)、同步環(huán)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(jīng)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(chǎn)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(nèi)自由落下或由產(chǎn)達粉裝置送入，通常是利用送粉氣流產(chǎn)生的負壓，將粉末吸到噴嘴中流經(jīng)噴槍內(nèi)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(tài)，并以高速氣流噴射到經(jīng)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(nèi)，然后再由另一入口將氮其余噴涂粉末混合送入，在槍內(nèi)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(fā)生爆炸，產(chǎn)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(yōu)異性能的噴涂層。
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