《电弧喷涂技术》word版

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1、电弧喷涂技术一、电弧喷涂原理电弧喷涂是以电弧为热源，将熔化的金属丝用高速气流雾化，并以高速喷到工件表面形成涂层的一种热喷涂工艺。喷涂时，两根丝状金属喷涂材料用送丝装置通过送丝轮均匀、连续地分别送进电弧喷枪中的两个导电嘴内，导电嘴分别连接电源正负极，并保证两根金属丝之间在未接触之前绝缘。当两根金属丝端部相互接触时产生短路而形成电弧，时金属丝端部瞬间熔化，此时利用压缩空气把熔化的金属雾化，形成金属微熔滴，以很高的速度喷射到工件表面上，产生金属涂层。二、电弧喷涂的技术特点a)电弧喷涂的优点突出表现在其涂层所能达到的高强度和优异的涂层性能。应用电弧喷涂

2、技术，可以在不提高工件表面温度、不使用贵重打底材料的情况下获得高的结合强度。一般电弧喷涂的结合强度可以达到20MPa以上是氧乙炔火焰喷涂的4~6倍。最近大庆某工程公司在为国家某重点工程投标时，专门测验了电弧喷涂的结合强度。用Φ40的Q235圆钢，切断后将两个断面磨平，经过喷砂处理，使粗糙度达到Sa2.5级以上，然后将其中一个断面用电弧喷涂方式喷锌，厚度为0.10~0.15mm，将另一个断面涂上强力胶水，与喷锌层断面相粘结，等胶水完全干燥后上拉力试验机，测得结果为：共用10根圆钢试样，平均结合强度为13.7吨，最小的为10.6吨，最大的为15.2

3、吨，也就是平均结合强度为21.8MPa，最小的为16.9MPa，最大的为24.2MPa。由于锌涂层属于比较软的涂层，其结合强度要低于不锈钢等硬质金属。b)15电弧喷涂的高效率表现在单位时间内喷涂金属的重量大。电弧喷涂的生产率与电弧电流成正比，以喷涂锌涂层为例，当喷涂电流为200A时，每小时可喷涂30Kg，喷铝或不锈钢也可达到20Kg。这要比氧乙炔火焰喷涂提高5~6倍。河南防腐集团公司在大连为油罐内外表面喷涂铝涂层时，仅用2个多月的时间，从施工组织到工程验收完毕，利用2台CMD-AS3000型电弧喷涂设备每天工作10~12小时，总喷涂面积达到10

4、000平方米，喷涂厚度为0.5mm。c)电弧喷涂的能源利用率明显高于其他喷涂方法，节能效果十分突出。电弧喷涂的能源利用率可达57%，而氧乙炔火焰喷涂的能源利用率为13%，等离子喷涂为12%。d)电弧喷涂是十分经济的热喷涂方法，能源利用率高，节能效果明显，其额定功率为12KVA，通常使用的电压为30~37V，电流为180~220A，每小时耗电仅为5.4~8.1度，喷锌30Kg时，每公斤耗电只有0.18度；喷铝或不锈钢时也只有0.4度。e)电弧喷涂只使用电和压缩空气，不用氧气、乙炔气等易燃气体，安全性很高。　三、电弧喷涂设备电弧喷涂设备系统由电弧喷

5、枪、控制箱、电源、送丝机构等组成，另外，电弧喷涂需要使用压缩空气，因此，其辅助设备还应包括空气压缩机，有条件的应为空压机配备油水分离器、储气罐、空气干燥机等设备。1、电源15电弧喷涂设备的电源通常采用变压器—整流器式直流电源，以硅二极管作整流器元件，称作硅整流电源。硅整流电源结构简单，坚固耐用，噪声小，维修方便。硅整流电源属于平特性电源，具有良好的弧长自调节作用，当电弧长度受到外界因素而变动时，电源会产生很大的电流变化值，丝材的熔化速度随之有较大变化，促使电弧迅速恢复到原来的弧长。弧长的自调节作用能保持一定的弧长，维持电弧稳定燃烧。这对于控制雾

6、化金属的粒子尺寸及金属的烧损率，稳定涂层质量十分重要。此外，平特性电源的短路电流较大，引弧容易，还具有防止电弧回烧导电嘴的保护作用。电弧喷涂电源的空载电压一般在18~40V之间，额定工作电流为300A。以CMD-AS3000型电弧喷涂设备为例，其空载电压为27~40V，分八个档次调节，额定电流为300A。过去曾有人用过直流电焊机电源作为电弧喷涂的电源，由于电焊机电源具有陡降的外特性，工作电压要在40V以上，使喷涂时金属丝碳烧损严重，降低表面硬度和结合强度。现在使用的专门为电弧喷涂设计的平特性电源可以在较低的电压下工作，使喷涂时的碳烧损大为减少（

7、一般可达50%），保持良好的弧长自调节作用，连续喷涂不断弧，能有效地控制电弧电压。平特性电源可以随着调节喷涂电流的大小来控制送丝速度的快慢，维持稳定的电弧喷涂过程。平特性电源操作非常简单，根据丝材的材质（熔点大小）选择一定的空载电压，利用调节电流来控制送丝速度，从而确定电弧喷涂的工作效率。通常在喷锌或喷铝时的空载电压调节在30~32V，电流调节到180~200A即可；喷涂不锈钢、铜或其他硬质合金时，电压应在35~38V，电流在200~250A。2、电弧喷枪15电弧喷枪分为手持式和固定式（机卡式）两种。手持式喷枪操作灵便，万能性强；固定式喷枪通常

8、用于喷涂生产线或对涂层均匀性要求很高的工作，如轴类修复、较薄涂层等。电弧喷枪由壳体、导电嘴、喷嘴、雾化风帽、遮弧罩等组成。喷枪要完成使金属丝材准确对中