第八講-熱噴涂的原理和特點(diǎn)

1、第八講第八講 熱噴涂的原理和特點(diǎn)熱噴涂的原理和特點(diǎn)主要內(nèi)容主要內(nèi)容 一、熱噴涂的定義一、熱噴涂的定義 二、熱噴涂基本原理二、熱噴涂基本原理 三、三、熱噴涂的分類和特點(diǎn)熱噴涂的分類和特點(diǎn) 四、四、熱噴涂的應(yīng)用熱噴涂的應(yīng)用一、熱噴涂的定義一、熱噴涂的定義 熱噴涂是利用熱噴涂是利用熱源熱源將噴涂材料加熱到將噴涂材料加熱到熔化熔化或半熔化或半熔化狀態(tài)，用狀態(tài)，用高速氣流高速氣流將其將其霧化并噴射霧化并噴射到到基體表面形成涂層的技術(shù)?；w表面形成涂層的技術(shù)。說(shuō)明：說(shuō)明： 噴涂熱源可用噴涂熱源可用燃?xì)饣鹧?、電弧、等離子弧或激光束燃?xì)饣鹧?、電弧、等離子弧或激光束等。等。 噴涂材料可為噴涂材料可為金屬、合金、

2、金屬氧化物和碳化物、陶金屬、合金、金屬氧化物和碳化物、陶瓷和塑料瓷和塑料等，材料形態(tài)可為線材、棒料或粉末。等，材料形態(tài)可為線材、棒料或粉末。 噴涂的基體可為噴涂的基體可為金屬、陶瓷、玻璃、塑料、石膏、木金屬、陶瓷、玻璃、塑料、石膏、木材、布、紙材、布、紙等固體材料。等固體材料。 噴涂的涂層厚度為噴涂的涂層厚度為幾十微米至數(shù)毫米幾十微米至數(shù)毫米。二、熱噴涂基本原理二、熱噴涂基本原理1.1.熱噴涂的基本過(guò)程熱噴涂的基本過(guò)程 從噴涂材料進(jìn)入熱源到形成涂層，噴涂過(guò)程一般從噴涂材料進(jìn)入熱源到形成涂層，噴涂過(guò)程一般經(jīng)歷四個(gè)階段：經(jīng)歷四個(gè)階段： （1 1）噴涂材料被加熱到）噴涂材料被加熱到熔化或半熔化熔化或

3、半熔化狀態(tài)狀態(tài) （2 2）噴涂材料的熔滴）噴涂材料的熔滴被霧化被霧化 （3 3）霧化或軟化的微細(xì)顆粒）霧化或軟化的微細(xì)顆粒噴射飛行噴射飛行 （4 4）微細(xì)顆粒）微細(xì)顆粒撞擊基體撞擊基體表面形成涂層表面形成涂層2.2.涂層的結(jié)構(gòu)涂層的結(jié)構(gòu) 由由無(wú)數(shù)變形粒子無(wú)數(shù)變形粒子互相交錯(cuò)呈互相交錯(cuò)呈波浪式堆疊波浪式堆疊在一起而在一起而形成的形成的層狀組織層狀組織結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 組成：組成：變形顆粒、氧化物、氣孔和未熔化顆粒變形顆粒、氧化物、氣孔和未熔化顆粒3.3.涂層的結(jié)合方式涂層的結(jié)合方式 （1 1）涂層的結(jié)合）涂層的結(jié)合涂層內(nèi)聚涂層內(nèi)聚涂層與基體表面涂層與基體表面（2 2）涂層的結(jié)合方式）涂層的結(jié)合方式

4、1 1）機(jī)械結(jié)合機(jī)械結(jié)合 撞成扁平狀的顆粒和凸凹不平的基材表面互相嵌撞成扁平狀的顆粒和凸凹不平的基材表面互相嵌合合( (即拋錨效應(yīng)即拋錨效應(yīng)) )而結(jié)合在一起。而結(jié)合在一起。 2 2）物理結(jié)合物理結(jié)合 熔融粒子的原子與基材表面原子之間距離達(dá)到晶熔融粒子的原子與基材表面原子之間距離達(dá)到晶格常數(shù)范圍時(shí)，產(chǎn)生范德華力。格常數(shù)范圍時(shí)，產(chǎn)生范德華力。 3 3）冶金結(jié)合冶金結(jié)合 熔融粒子撞擊基材表面時(shí)釋放出的能量使噴涂材熔融粒子撞擊基材表面時(shí)釋放出的能量使噴涂材料與基材之間發(fā)生局部擴(kuò)散和焊合料與基材之間發(fā)生局部擴(kuò)散和焊合 熱噴涂的涂層與基材的結(jié)合主要以熱噴涂的涂層與基材的結(jié)合主要以機(jī)械結(jié)合機(jī)械結(jié)合為主，為

5、主，結(jié)合強(qiáng)度較差結(jié)合強(qiáng)度較差(70MPa)(70MPa)。三、三、熱噴涂的分類和特點(diǎn)熱噴涂的分類和特點(diǎn)1.1.熱噴涂的分類熱噴涂的分類噴涂噴涂噴焊噴焊2.2.熱噴涂的特點(diǎn)熱噴涂的特點(diǎn) 工藝靈活，適用范圍廣。工藝靈活，適用范圍廣。 熱噴涂施工對(duì)象可大可小，小的可到熱噴涂施工對(duì)象可大可小，小的可到 10mm10mm內(nèi)孔內(nèi)孔( (線爆噴涂線爆噴涂) )，大的可到橋梁、鐵塔，大的可到橋梁、鐵塔( (火焰線材噴涂或電火焰線材噴涂或電孤噴涂孤噴涂) )，可在室內(nèi)噴涂，也可在野外現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)；可整，可在室內(nèi)噴涂，也可在野外現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)；可整體噴涂，也可以局部噴涂。體噴涂，也可以局部噴涂。 噴涂層的厚度可調(diào)。噴涂層的

6、厚度可調(diào)。 工件應(yīng)力變形小。工件應(yīng)力變形小。 基體可保持較低的溫度，工件產(chǎn)生的應(yīng)力變形很基體可保持較低的溫度，工件產(chǎn)生的應(yīng)力變形很小。小。 生產(chǎn)效率高。生產(chǎn)效率高。 每小時(shí)噴涂材料重量從幾千克到幾十千克，沉積每小時(shí)噴涂材料重量從幾千克到幾十千克，沉積效率很高。效率很高。局限性：局限性： 熱效率低熱效率低 材料利用率低，浪費(fèi)大材料利用率低，浪費(fèi)大 涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度較低涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度較低四、四、熱噴涂的應(yīng)用熱噴涂的應(yīng)用 防腐蝕防腐蝕 主要用于大型水閘鋼閘門、造紙機(jī)烘缸、煤礦井主要用于大型水閘鋼閘門、造紙機(jī)烘缸、煤礦井 下鋼結(jié)構(gòu)、高壓輸電鐵塔、電視臺(tái)天線、大型鋼橋梁、下鋼結(jié)構(gòu)、高壓輸電鐵塔、電視臺(tái)天線、大型鋼橋梁、化工廠大罐和管道的防腐噴涂?；S大罐和管道的防腐噴涂。 防磨損防磨損 通過(guò)噴涂修復(fù)已磨損的零件，或在零件易磨損部通過(guò)噴涂修復(fù)已磨損的零件，或在零件易磨損部位預(yù)先噴涂上耐磨材料，如風(fēng)機(jī)主軸、高爐風(fēng)口、汽位預(yù)先噴涂上耐磨材料，如風(fēng)機(jī)主軸、高爐風(fēng)口、汽車曲軸、機(jī)床主軸、機(jī)床導(dǎo)軌、柴油機(jī)缸套、油田鉆車曲軸、機(jī)床主軸、機(jī)床導(dǎo)軌、柴油機(jī)缸套、油田鉆桿、農(nóng)用機(jī)械刀片等。桿、農(nóng)用機(jī)械刀片等。 特殊功能層特殊功