专业介绍热喷涂技术基础知识
热喷涂的定义
热喷涂技术,是采用某种高温热源,将欲涂覆的涂层材料熔化或至少软化,并用气体使之雾化成微细液滴或高温颗粒,高速喷射到经过预处理的基体表面形成涂层的技术。
当热源的比能量足以使基体表面发生薄层熔化,与喷射的熔融颗粒形成完全致密的冶金结合涂层时,称为热喷焊,简称喷焊。
使用高温热源,如氧——可燃气体燃烧火焰、电弧、等离子电弧、激光束、爆炸能等,是热喷涂技术区别于其他喷涂方法和表面涂覆方法的主要特征。UV喷漆
热喷涂技术是现代多种熔射工艺的总称。它是利用一种热源把某种材料的粉末或丝材熔化,通过一股附加的气流或作为热源的热流本身,将被熔化的材料以粒子状态推动、加速、射出。当喷射出来的粒子流撞击到一个基体上时,瞬间就会在上面形成沉积层,这就是热喷涂的一般过程。现代热喷涂的方法很多,如电弧喷涂、火焰喷涂、等离子喷涂和爆炸喷涂以及近年来发展起来的超音速火烙喷涂。目前在工业中应用最多的是粉末火焰喷涂和电弧等离子体喷涂。热喷涂铝、锌防腐涂层,主要是采用氧乙炔火焰喷丝设备和电弧喷涂设备。
涂层的制备过程一般是,首先用喷砂工艺清洁和粗糙钢结构表面,使其达到所要求的标准,随后按要求喷涂一定厚度的铝、锌涂层。若防腐寿命要求在15年以内,工作即已完成。如果寿命要求大于15年,将视具体要求对涂层进行封孔或表面再加涂涂料层,每个过程将严格按工艺要求进行,否则将影响涂层的使用效果。可靠的设备、严格的工艺条件和优异的涂层设计是获得高性能涂层的关键。
热喷涂技术的特点
采用热喷涂技术,制备各种表面强化和表面防护涂层,具有许多独特的优点。
(a)能够喷涂的材料范围特别广,包括各种金属及合金、陶瓷及金属陶瓷、塑料、非金属矿物等几乎所有固态工程材料。因而能够制备耐磨、减摩、耐蚀、耐高温、抗氧化、绝缘、导电、催化、辐射、防辐射、抗干扰、超导、非晶态及生物功能等各种功能涂层;
(b)能够在多种基体材料上形成涂层,包括金属基体、陶瓷基体、塑料基体、石膏、木材甚至纸板上都能喷涂,被喷涂的材料范围也十分广泛;
(c)除喷焊外,热喷涂施工对基体的热影响很小,基体受热温度不超过200℃,基体不会发生变形和性能变化;
(d)在满足强度要求的前提下,制件基体可以采用普通材料代替贵重材料,仅涂层使用优质材料,使“好钢用在刀刃上”;
(e)一般不受被喷涂工件尺寸和施工场所的限制,既可厂内施工,也可现场施工;
(f)涂层沉积效率较高,特别适合沉积薄膜涂层。涂层厚度可以控制,从几十微米到几毫米甚至可厚达20mm;
(g)热喷涂施工艺灵活,方便,迅速,适应性强。
当然,热喷涂技术也有如下一些缺点。UV喷漆
(1)除喷焊外,热喷涂涂层与基体的结合主要是物理机械结合,结合强度不大高,涂层耐冲击和重载性能较差;
(2)喷涂涂层含有不同程度的孔隙,对于耐腐蚀、抗氧化、绝缘等应用,一般不如整体材料。但可通过复合涂层系统设计等方法予以改进提高;
(3)喷涂小件时,涂层材料的收得率低;
(4)热喷涂手工操作时的劳动条件较差,有噪音、粉尘、热和弧光辐射问题,必须注意劳动保护措施。
尽管如此,由于热喷涂技术具有上述许多独特的优点,已被广泛地应用于航空、航天、冶金、能源、交通、石油化工、机械、轻纺等工业部门,成效十分显著。