热喷涂技术

热喷涂是一项新兴的工艺技术，它的出现扩展了很多的热喷涂工艺的潜力。热喷涂的发展在于单独优化的表面不是整体。接下来恒川热喷涂小编给你具体讲解一下有关于热喷涂技术的相关应用。

任何可熔化的材料都可采用热喷涂沉积,甚至那些不熔化的材料也可与其他可喷涂的材料一起共同沉积。通过这一工艺,可以创立特性迥异的材料组合以及具有特殊性能的独特的显微结构。例如,在合适的条件下,金属可喷涂沉积在塑料、木材甚至纸质基体上。另一个实例是将铝金属与聚酯共同沉积以构成独特的复合涂层,它可在小型涡轮发动机的压气机叶片周围形成柔软、气密且耐磨的密封层。

热喷涂涂层必须在受控气氛中涂覆,但是大多数涂层可在大气环境中喷涂沉积。相比其他涂覆技术,如气相沉积工艺或电镀,热喷涂的沉积速率要高的多,通常约2~20kg/h,在某些特殊应用场合甚至可以达到更高的速率。

因此,将其用于大面积的喷涂是很划算的。如在船舶甲板、大型存储罐及桥梁上喷涂防腐涂层,或在磨损、损坏亦或加工不良的零部件表面堆焊数毫米厚的涂层用以尺寸修复。

热喷涂还可采用通常利用传统制造工艺,如祷造或机加工,难以加工或加工成型成本高昂的材料来喷涂成型接近最终形状的零部件。例如,可在已成型的棒材上喷涂成型,然后通过机械或化学的方法取下棒材,从而获得所需形状的零件。

“热喷涂”并不是表示一个简单的工艺,而是一类范围较广的工艺技术,它们有许多相同之处,但在某些重要方面也有不同之处。从本质上讲,并不存在整体上工艺技术,针对某一特定应用场合,选择何种工艺取决于所要沉积的材料、作业要求、成本等因素。

在所有传统的热喷涂工艺中,所要沉积的材料的原料(粉料、线材或棒材)经加热并雾化后形成一束熔融或接近熔融的微滴射流。这些直径通常为10 -20 微米的微滴经高速气流加速后,喷射在目标表面上并迅速凝固(见图3A)。它与只在工件表面形成薄薄的一层液体的喷漆作业不同,每一个热喷涂的微滴都会在下一个微滴到达前凝固。这就形成了一种其特性与传统的锻造或铸造材料大不相同的分层的显微结构。

复合耐磨涂层所示,两种或多种不同的材料可以共同沉积,在沉积过程中,材料成分可以变化,从而形成具有特殊性能的混合、分层或分级的显微结构。

喷涂涂层的特性与性能受到许多工艺参数的影响,如原料的质量、特定的喷涂工艺、气体成分和流量、沉积速率、大气环境、涂层厚度、基体的表面状况和几何尺寸、基体温度以及喷枪与基体之间的距离等等,凡此种种,不一而足。近年来,随着喷涂设备和作业方法的改进,如采用了经优化的喷枪结构、更好的原料、先进的工艺监控系统、高度自动化的闭环控制器以及机器人喷涂设备等等,使得喷涂涂层的整体一致性和质量有了长足的进步。