熱噴涂技術(shù)
熱噴涂的涂層性能及涂層設計
分類(lèi):
作者:
發(fā)布時(shí)間:
2011-11-23 00:00
涂層性能 |
您在工業(yè)應用中對涂層性能的要求、您選擇的涂層應該具備的涂層性能、您所得到的涂層所具有的性能等。要成功地應用熱噴涂技術(shù),這些都是您應該了解和掌握的知識。熱噴涂的涂層性能包括: |
涂層的常規性能 |
涂層的特殊性能 |
涂層的金相評估 |
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孔隙率 |
涂層的抗各類(lèi)運動(dòng)磨損性。 |
一般評估。 |
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氧化物含量 |
涂層的抗各種介質(zhì)的腐蝕性。 |
孔隙率評估。氧化物含量評估。 |
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顯微硬度 |
涂層的導熱性。 |
相評定。粒子變形評定。 |
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結合強度 |
涂層的導電性。 |
裂紋判定。 |
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金相顯微結構 |
涂層的可加工性。 |
界面污染評定。 |
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涂層的抗熱振性。 |
結合強度試驗。 |
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其他各類(lèi)有興趣的特種性。 |
顯微硬度測試。 |
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表面粗糙度檢察。 |
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按涂層規范進(jìn)行評估。 |
涂層設計 |
涂層總體要求由兩方面組成:功能性要求和可靠性要求。 |
根據涂層主要功能,確定其技術(shù)要求。即涂層的耐腐蝕性能,涂層的耐磨性能,涂層的隔熱性能,以及涂層工作時(shí)應該具有的主要技術(shù)性能。 可靠性要求是涂層應該具有的,可靠性確保了涂層發(fā)揮其正常功能。 涂層的可靠性指標常用涂層的某些指標來(lái)表述,如:結合強度,抗拉強度,抗熱震性,氣孔率等。針對工件涂層的特點(diǎn)并依據使用要求,確定為數不多的幾個(gè)項目作為涂層的可靠性和功能性判據。并作為涂層試驗檢測的依據。涂層斷面的顯微結構特征能反應涂層的重要特性,如氣孔率、結合狀態(tài)等。以涂層斷面的金相形貌作為涂層質(zhì)量的驗收標準,已被國外眾多知名企業(yè)認可。 |
涂層材料的選擇: |
參見(jiàn)《如何正確選擇涂層材料和噴涂工藝》 |
涂層結構設計: |
涂層結構有三種形式:?jiǎn)我唤Y構、混合物結構、多層結構。 單一結構涂層:在厚度方向上是由單一材料組成。在噴鋁、噴鋅大面積防腐工程中均采用單一結構。工藝簡(jiǎn)單,便于大規模生產(chǎn),成本也低。 混合物結構涂層:在厚度方向上的材料是同樣的,但是由二種以上不同的材料混合而成的。這是由于單一材料已不能滿(mǎn)足使用要求,多種材料的混合物涂層才能達到設計要求。典型的應用是熱障涂層的過(guò)渡層,一般都由面層的ZrO2和底層的MCrAlY材料按不同比例混合而成的。 多層結構:多層結構可分為雙層、三層和多層共三種形式。它的作用是提高涂層的結合性能,分散涂層的層間熱應力,提高涂層的可靠性。 |
結構設計的目的: |
提高涂層的可靠性。結構設計遵循的原則是滿(mǎn)足可靠性要求,保證功能性要求,二者不可偏廢。例如耐磨涂層,若采用底層+面層結構,則底層是沒(méi)有使用功能的,從而減少了耐磨面層的可磨耗厚度。而單一結構的混合物涂層則在整個(gè)厚度上都具有耐磨功能。 |
涂層工藝設計: |
涂層工藝設計包括:涂覆工件的表面設計,工藝方法的選擇確定,工件的噴涂工裝設計,涂層的后加工等。 涂覆工件的表面設計:涂層工件的表面一般都需要加工,以利于涂層的沉積和后加工。粗車(chē)螺紋可以增加接觸面積,涂層槽可提高抗剪能力。表面設計還包括工件的表面預處理。 工藝方法的選擇確定:每種材料均可用不同的方法噴涂。以NiCr合金為例,可用粉末火焰,火焰絲材,電弧絲材,等離子以及HVOF方法噴涂。這里成本相差極大性能也有很大不同。工藝方法的選擇原則是在滿(mǎn)足涂層技術(shù)性能指標的基礎上,選擇成本較低者。 噴涂工裝設計:根據不同的工件和不同的涂層,確定最適合的噴涂工藝,并進(jìn)而設計工件噴涂時(shí)的工裝。設計時(shí)要求解決工件的裝夾方式,工件旋轉及噴槍移動(dòng)關(guān)系,工件上不需涂覆處的遮蔽方法及遮蔽件等?! ?/span> |
涂層的后加工工藝: |
涂層如需要在噴后進(jìn)行機械加工的,應正確選擇涂層的后加工工藝。 |
涂層的檢測及其質(zhì)量保證措施: |
設計的涂層最終能否滿(mǎn)足使用要求,須由涂層的實(shí)際運行結果來(lái)考核。但對涂層試樣或涂層工件作必要測試同樣非常重要。 |
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