阀门热喷涂技术研究

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1、2010年第38卷第9期流体机械51文章编号：1005—0329(2010)09—0051—05阀门热喷涂技术研究徐维普。邱艳丽，罗晓明(上海市特种设备监督检验技术研究院，上海200062)摘要：介绍了电弧喷涂、火焰喷涂、等离子喷涂等主要的热喷涂技术，并对几种热喷涂技术的原理和设备进行了总结，对耐磨、防腐等几种涂层的特点以及如何在阀门产业进行应用进行了阐述。关键词：电弧喷涂；火焰喷涂；阀门；磨损；腐蚀中图分类号：TG174．422文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2010．09．012ResearchofHeatSpra

2、yonValveXUWei—pu，QIUYan-li，LUOXiao-ming(1．ShanghaiInstituteofSpecialEquipmentInspectionandtechnicalStationShanghai200062，China)Abstract：Theheatspraytechnologywasintroducedasarcspray，flamesprayandplasmaspray．Theprinciplesandequipmentsweresummered．Thecoatingsasresistanceandcorrosiona

3、ndtheapplyonvalvewasalsointroduced．KeyWords：arespray；flamespray；valve；wear；corosion1前言在上千亿以上，随着阀门的使用工况越来越复杂，热喷涂技术在阀门上的应用越来越多，特别是目磨损和腐蚀是造成材料和零部件失效的主要前的电弧喷涂、火焰喷涂及等离子喷涂技术在阀原因。据有关资料报道，发达国家由于磨损和腐门中的应用最广泛，主要增强阀门的内表面或者蚀造成的损失约占国民经济总产值的3％一5％，外表面的抗磨损或抗腐蚀性能。按照我国30万亿的年总产值计算，每年因磨损及本文从阀门行业的应用实际出

4、发，分别对几腐蚀造成的损失达到1万亿以上，热喷涂技术就种热喷涂技术进行介绍，对其材料和工艺进行介是在热喷涂过程中，粉末或丝状材料经高温熔融，绍并对其在阀门行业的应用进行分析总结。形成液体或液体加固体的微粒。以较高的速度碰撞于基体材料表面，形成具有不同功能的涂层材2热喷涂技术及设备介绍料。热喷涂工艺主要有火焰喷涂、电弧喷涂和等离子喷涂3种，热喷涂技术作为一项重要的制造2．1火焰喷涂及检修技术，可以大大减少材料的腐蚀及磨损，经2．1．1火焰喷涂技术介绍过“八五”期间的大力推广应用，目前热喷涂技术火焰喷涂主要是利用氧一乙炔燃烧产生高温直接经济效益在数百亿元以上。随

5、着人们对材料火焰，将喷涂材料熔融，再利用周围压缩空气使熔性能要求进一步提高，将对热喷涂设备、工艺、材融材料或微粒喷射黏附于基材表面。由于燃烧气料等作更深入的研究及探索。资料表明，热喷涂体的温度限制，喷涂材料的熔点一般低于工艺作为一种优良的表面改性技术具有广阔的发2500~C。火焰喷涂方法比较简单，设备也不复杂，展前景，进一步广泛深入地推广应用该项技术意因此在工业上被广泛应用。最近又开发出一种超义重大。音速火焰喷涂，采用氧一丙烷或氧一丙烯为燃料，阀门是重要的设备部件，应用广泛，每年产值其喷射速度高达音速的两倍，熔融粉末颗粒的速收稿日期：2010一o6—2852

6、FLUIDMACHINERYVo1．38，No．9，2010度可高达400m／s，约分别为火焰喷涂的4倍和等以金属丝作为喷涂材料的电弧喷涂与其他的离子喷涂的2倍。故涂层更为致密，结合强度大，特别适合于喷涂碳化物涂层。另外，此种方法有沉降效率高，涂层性能稳定等特点，预计是开拓涂层市场的有效技术途径。2．1．2高速火焰喷涂装置目前从国外引进的高速火焰喷涂装置(HVOF)、(HVAF)以及超音速等离子喷涂设备，其特点是粒子飞行速度高，涂层与基体结合强度高，孔隙率低，这些设备已在航天、航空、冶金、化图1火焰喷涂铝青铜复合粉末涂层金相工和电力等行业发挥着重要作用。但是

7、上述进口热喷涂方法有很大的不同，它是由两根作为喷涂设备价格昂贵，且燃料(丙烷、丙烯)不易普及，针材料而不断被消耗的载流金属丝短路，产生连续对上述情况，结合我国国情，国内多家喷涂研究单电弧而使金属丝端部熔融，用高速冷空气射流使位研制成功了氧乙炔焰作热源的高速喷涂枪。由熔化的金属丝端部雾化溅射到基材表面。冷喷涂于受到乙炔压力的限制，目前虽然粒子飞行速度是电弧喷涂的一个特点，即喷涂时不会提高基体达不到超音速，但却比常规氧乙炔火焰粉末喷涂表面的温度。另外，喷涂效率也比线材火焰喷涂飞行速度提高了4～5倍，比常压等离子喷涂也提提高2～6倍。电弧喷涂成本低，约为火焰喷涂的

8、高了1～2倍，可喷涂金属及合金粉末材料有1／10，设