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超音速电弧喷涂的技术原理

 

超音速电弧喷涂的技术原理

 南昌超音速电弧喷涂技术采用燃烧于两根丝材端部的电弧将均匀送进的丝材融化,经拉伐尔喷嘴加速后的超音速气流将熔化的丝材雾化成粒度细小、分布均匀的粒子,喷向工件形成涂层。熔化粒子与基材主要以机械、冶金等方式结合,其结合强度高达60MPa以上,涂层硬度可达HV400。与普通电弧喷涂和火焰喷涂相比,超音速电弧喷涂具有更高的粒子飞行速度、更高的结合强度、更低的孔隙率、涂层均匀度高、致密性好,且喷涂时工件不变形,可获得高质量的涂层。

 是否能够获得理想的涂层效果,除喷涂工艺以外,还有三个更加关键的方面:一是涂层设计,二是现场施工中各个技术指标的掌握,三是施工用砂及施工经验。本公司有一支经验丰富、吃苦耐劳、采用半军事化管理的施工队伍,能够满足用户各种工程施工要求。

 

 南昌超音速电弧喷涂设备简介

 超音速电弧喷涂设备选用DXT-20喷涂机,该设备通常都是由下述三个部分组成:

A、超音速电弧喷涂枪---配备有送丝机构、送丝软管、为手持操作式。

B、控制装置---控制气、电及工作程序。

C、电源---专用的整流电源,具有平直的伏安特性。电弧喷涂设备的基本配置,如图所示:


 

  技术指标

 

  施工工艺

 1.表面预处理:对需喷涂的设备表面结渣和严重腐蚀产物采用角向磨光机打磨清除;结焦严重的水冷壁管采用专用冲击钻打焦除渣。

 2.喷砂作业:对初步打磨后的设备进行喷砂清洁,粗糙活化,直到露出金属本色,且粗糙度应达到S3A级标准。

 3.南昌超音速电弧喷涂打底层:设备表面喷砂达到标准后,应在一定的时间内喷涂打底层,厚度在0.08-0.1MM左右。

 4.南昌超音速电弧喷涂表面层:在打底层基础上,喷涂防腐、耐磨表面层厚度在0.3-0.7MM左右选择。

 5.封孔处理:采用RT--耐高温专用封孔材料对涂层进行封孔处理,进一步提高涂层的致密性和耐磨耐蚀性。施工完成后对涂层进行检查,对不合格处,重新进行处理。

 

                      喷砂后  

喷涂后

 

应用范围

1.发电厂锅炉 四管 防磨 防腐

2.排粉机,吸排风机叶轮胡内壳等喷涂耐磨涂层。

3.轴、轧辊等各种磨损件的修复。

4.钢结构外壁及大型钢铁桥梁,除氧器罐内壁,电力开关,变压器外壳及其它箱体喷涂防磨,防腐涂层。

    

热喷涂技术及方法的选择

  对于锅炉受热面的金属表面抗磨,热喷涂技术在近年来受到重视并取得很大成就。较之热处理,电镀,热浸等方法,它的优势在于: 

1)热喷涂方法和材料有充分的选择余地;

2)生产速度快,施工成本低;

3)可在现场炉内施工。


 热喷涂技术是一种工件表面强化和保护的工艺方法。它以气、液态燃料,电弧或等离子弧作热源,将喷涂材料加热到熔化或塑态,借助于压缩空气或火焰推力将之喷射到预处理工件表面上,形成各种性能的涂层。由于喷涂材料可以是金属,合金,陶瓷,金属陶瓷,塑料等各种工程材料,涂层可具有耐磨、抗蚀、抗高温、隔热、绝缘等多种功能。依热源的不同,热喷涂可分为火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、高速火焰喷涂(HVOF)等。各种热喷涂方法的技术特点见下表: 

 表内列出的仅是各热喷涂方法所给出的最基本的特性。但由于喷涂材料种类繁多,对应于一种喷涂方法可有很多可供选择的材料,可生产出功能各异的涂层,涂层性能在很大程度上取决于喷涂材料的选择。原则上,表中列出的各种喷涂方法都能被用来制取锅炉受热面的抗磨涂层,具体分析如下:(1)火焰粉末或线材喷涂:由于工艺自身的局限,可供选择的喷涂材料较少,涂层性能差,难以取得理想结果。但火焰喷涂Ni基自熔合金粉,涂层经重熔,能达到很好的耐磨效果,只是该法须加热至近1000℃,工效低,工件易变形。除个别部位使用外,一般不采用。(2)等离子喷涂(包括真空等离子喷涂),能获得很好的耐磨涂层。但成本高,不能现场施工,通常较少采用。(3)火焰高速喷涂(HVOF)。此法喷涂NiCr-Cr3C2粉,能达到很好的耐磨效果,即使在卫燃带上部最严重的磨损部位,HVOF喷涂的NiCr-Cr3C2涂层的工作寿命可达一年以上(普通炉管则要磨损30-40μm)。此法已在日本,韩国及美国等得到采用。其不足是:操作成本高,NiCr-Cr3C2粉昂贵,沉淀率仅在35%左右,在我国难以推广。(4南昌超音速电弧喷涂:操作成本低,施工方便,生产速度较快,是我国目前对电厂锅炉进行喷涂的主要方法。


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