熱噴涂技術(shù)
爆炸噴涂設備
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發(fā)布時(shí)間：
2011-11-23 00:00
工作原理:
爆炸噴涂是利用可燃氣體在燃爆后產(chǎn)生的高溫燃氣沖擊波來(lái)進(jìn)行噴涂的。將一定比例的可燃氣體（如乙炔）和助燃氣體（如氧氣）以及噴涂粉末注入爆炸噴槍的槍筒，混合后用電火花點(diǎn)火產(chǎn)生單次燃爆。懸浮在氣流中的粉末被加熱加速后沖出噴槍?zhuān)c工件表面撞擊并沉積在表面上形成涂層。隨后，向槍內注入一股氮氣清洗槍筒。接著(zhù)開(kāi)始下一次燃爆。這一過(guò)程不斷重復形成噴涂。燃爆和清洗過(guò)程極為迅速，每秒鐘可完成4至8次。每次燃爆能形成一直徑約25毫米，厚度約5～10μ的涂層圓斑。爆炸噴涂的涂層圓斑是中間薄，邊緣厚，這是因為燃爆后的粉末粒子被槍管所束縛，有較多顆粒與槍管內壁發(fā)生多次碰撞、反彈后才噴出。所致。
槍筒內氣體燃爆的壓強很大，約10個(gè)大氣壓（約145psi）。燃爆溫度約3300℃，噴槍出口處的氣流速度約1500m/s，粉末粒子的速度約為600～800 m/s。
粉末在燃爆過(guò)程中被加熱的時(shí)間極短，大部分粒子只能被加熱而不能被熔化，但它們能以極高的速度噴出槍口，以很高的動(dòng)能撞擊基體表面，從而形成結合強度高，氣孔率低的涂層。
設備組成
爆炸噴涂系統主要由以下設備組成：
- 供氣系統及管路：供氣系統由氣源、減壓閥、流量調節器、回火防止器和相應的管路。這個(gè)系統要能分別輸送燃氣、氧氣和氮氣。
- 為獲得穩定的燃氣供應，一般均采用瓶裝乙炔。燃氣系統的連接為減壓閥（壓力調節和壓力指示）→調節針閥→流量計→回火防止器（燃氣用）→噴槍。
- 氧氣和氮氣的壓力和流量應能在噴槍規定的參數范圍內連續調節。
- 爆炸噴槍?zhuān)簢姌屖潜▏娡肯到y中最關(guān)鍵的裝備。主要構造是一只圓筒狀的長(cháng)槍管。槍管上設有燃氣、氧氣、氮氣的進(jìn)氣閥門(mén)和粉末入口，此外還裝有點(diǎn)火用的火花塞。
- 送粉器：用以向噴槍輸送粉末。
- 控制系統：具有控制各個(gè)電磁閥門(mén)的開(kāi)關(guān)程序和開(kāi)關(guān)時(shí)間，以及點(diǎn)火等功能。
主要特點(diǎn)
- 由于噴涂粒子的速度高，因而涂層的結合強度高（可大于70MPa），氣孔率低(能小于1%)。
- 每次燃爆的時(shí)間極短，粉末顆粒被加熱的時(shí)間也極短，因而涂層材料失碳少，氧化也少，用來(lái)噴涂碳化物涂層（如碳化鎢）就極少失碳，可得到高硬度和高致密度的碳化物涂層。
- 由于粉末顆粒被加熱的時(shí)間極短，絕大多數的粒子沒(méi)有被加熱至熔化或半熔化狀態(tài)，完全熔融的顆粒則更少。生成的涂層熱應力小，很少有熱裂紋存在。因此涂層的可靠性好。
- 因是脈沖式噴涂，且有伴生的大量二氧化碳氣體的冷卻作用，被噴涂工件的溫度不會(huì )過(guò)熱。工件既不需要冷卻也不需要預熱。
- 不適合噴涂高熔點(diǎn)材料。一般粉末噴涂的沉積效率也比較低。