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你应该了解的三大热喷涂工艺

你们中有很多人已经对热喷涂工艺有了深入的了解,同样,我相信,你们中的一些人在阅读这篇文章时也是第一次接触到这一工艺。这些年来,我学到的一件事是,在热喷涂领域,每天都需要不断学习

考虑到这一点,我决定假藉纸笔而作,分享我在过去38年里学到的一些东西。这些可能有点主观,但无需把所有事放心里去。当然,前三种热喷涂工艺有待商榷,但篇幅所限,我将选择:

第三名:电弧丝喷涂

电弧丝喷涂使用两根金属丝作为涂层材料。它们被输电(一根带负电荷,另一根带正电荷)并馈入电弧枪。当金属丝在喷嘴处汇聚在一起时,金属丝上的相反电荷会产生电弧和热量,从而不断熔化金属丝的尖端。压缩空气(或惰性气体)用于雾化当前熔融的材料并将其加速到工件表面上。

该工艺能够制备具有各种功能特性的结合极佳的金属涂层,可广泛应用于各种工业。从海上应用的防腐涂层到航空航天领域的高规格尺寸修复沉积层,电弧丝材喷涂已被证明是手持式和自动化工艺的灵活工具。

事实上,当用于航空中规定的苛刻要求时,它取代了更传统的金属涂层沉积技术。由于所采用的高送丝速度以及加工过程中涂层剥离的问题更少,操作员的喷涂时间更短。双赢局面!

了解更多关于电弧丝喷涂的信息

电弧丝材喷涂基本原理。

第二名:高速氧燃料(HVOF)

事实上,我在这里有点作弊,因为我们把一个奖项颁给两个工艺!高速氧-燃气喷涂和高速氧-燃油喷涂。通常,使用HVOF-GF,氧气-燃料气体混合物从喷嘴喷射并在枪外部点燃。点燃的气体形成火焰。粉末被轴向注入燃烧区。粉末穿过火焰离开喷枪,被推进至工件上。对于欧瑞康Metco Diamond Jet™ HVOF喷枪(下图中的横截面),该过程还使用压缩空气或惰性气体来冷却喷枪的内部工作,并减少粉末颗粒与外部大气的负反应。

在HVOF-LF的情况下,将氧气-煤油混合物注入枪内的燃烧室。氢气引火或火花塞将点燃火焰。粉末径向注入到燃烧区。粉末通过枪管离开枪,被推进至工件上。

HVOF是热喷涂工艺列表中的后起之秀,由Jim Browning于20世纪80年代发明。有趣的是,吉姆的发明最初被设计成一种岩石劈裂工具!它迅速改变了应用方向,成为我们今天熟悉的HVOF枪的先驱。

HVOF的关键特征是极高的粒子速度(在大多数情况下为超音速)。这使得所生产的沉积物能够表现出非常高的结合强度和低孔隙率。所得到的涂层被广泛应用于需要特殊耐磨性和耐腐蚀性等性能的场合。

了解更多关于HVOF的信息

HVOF气体燃料(HVOF-GF)工艺

HVOF液体燃料(HVOF-LF)工艺

第一名:大气等离子喷涂(APS)

最后,但绝非最不重要的是大气等离子喷涂通过在正电极(阳极/喷嘴)和负电极(阴极/电极)之间产生点火,产生电弧。通过气体的压力,电弧的温度升高,气体电离,形成等离子体。一旦参数稳定,粉末被注入等离子体射流;粉末颗粒软化并以高速到达工件表面,形成涂层。

APS工艺非常灵活。其高焓热与可喷涂粉末成分的宽范围意味着它适用于广泛的应用。涂层可应用于抵抗磨损(含碳化物的材料),提供高温隔热(热障涂层-TBC),提高极端环境下的腐蚀性能(MCrAlYs,例如含钴和/或镍与铬、铝和钇的材料)。这一名目仍在扩充中。

等离子喷涂的前景也十分光明。级联电弧技术的发展创造了一个更稳定、更高焓的等离子体系统。产生的延长电弧允许更高的进料速率、更有效的沉积和更小的工艺波动。均是市场所期望的。

传统大气等离子喷涂工艺

归根结底,有许多不同的热喷涂工艺,它们有不同的特点、优缺点。这只是我们于热喷涂技术的一种尝试。世界在不断变化,我们欧瑞康美科将努力引领新的发展。

作者后记

亲爱的朋友们和同事们

我知道你们中的许多人都是热喷涂领域的资深技术专家,而有些人刚刚开始学习热喷涂。我希望为所有人提供兴趣、教育和娱乐,故而我决定写我的热喷涂工艺评论。有几篇短文与热喷涂有关。这背后的想法是让你对热喷涂的过程和最新发展有一个主观的了解。这一概述可能很广泛,也可能多种多样。它不会关注太多的技术细节,但希望它能提供一个有趣的总结,使人们更好地理解这项技术及其优势。如果你是一个更有经验的读者,我想邀请你加入我的讨论,提出问题,并留下你的个人意见。如果你想让我写一个相关主题的概述,我很乐意考虑。我希望这篇文章读起来很有趣,很高兴收到你的反馈。

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