dz9000e型移动式超音速喷涂系统研制与应用

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1、第九届国际热喷涂研讨会论文第十届全国热喷涂年会论文(ITS8’2006)(cNTSC’2006)DZ9000E型移动式超音速喷涂系统研制与应用汪瑞军徐林张天剑黄小鸥(中国农机院表面工程技术研究所北京100083)。摘要：与传统的氧煤油超音速喷涂系统(LHVOF)相比．DZ9000E型氧燃气超音速喷涂系统(GHVOF)的开发更侧重于降低涂层的成本以及适应不同工况现场使用的可移动性。DZ9000E型手持式喷涂枪上配有双气阀手柄，送粉开关及压缩／冷却气阀，为用户提供轻便、简捷的操作模式。整机价格便宜及运行成本低使这一系统更适应国内中小客户喷涂中低价位HVOF

2、涂层的需求。采用DZ9000E系统喷涂WC-12Co涂层具有良好的涂层性能，平均显微硬度可达HVo21000左右，滁层与基体问的结合强度超过50MPa。关键词：氧燃气超音速喷涂移动式低成本涂层·性能O前言自上世纪80年代初期，美国Browning公司研制开发出超音速火焰喷涂系统(HvoF)后，经多年的大力推广、改进及应用，这一技术己显示出其巨大的应用价值。而在当前众多型号的超音速喷涂系统中，以JP5000、MET-JETIII为代表的采用氧气加燃油的LHVOF系统获得了用户的好评。在国内．超音速喷涂技术的发展非常迅猛，近年国外进口的超音速喷涂系统遍布在

3、冶金，航空，航天，石油，化工等众多行业，取得良好效益。但生产应用表明．氧煤油超音速喷涂系统(L}Iv0F)在应用中仍有不能覆盖的领域和遗憾，如：昂贵的初期投入和运行费用；系统配置不能移动，导致许多在线工作不能完成；配件损耗大，加大了运行成本；对高喷涂能量追求，导致小型／异型工件喷涂的成本加大。针对上述情况，中国农机院表面工程技术研究所以获得涂层的经济性和适应不同工况在线操作的可移动性为侧重点，开发出DZ9000E型移动式燃气超音速喷涂系统(GHvoF)。应用证明，这一系统具有轻型、移动便捷的现场应用优势；其操作培训简单、维护容易；整机价格便宜，采用压缩

4、空气辅助喷枪的冷却，无需大流量冷却水及独立制冷设备，减少用户的初期投入；运行成本更低和配件寿命长、价格便宜更加适应国内中小用户的使用需求。采用DZ9000E系统喷涂典型碳化钨(WC一12Co)获得涂层具有很好的涂层性能，平均显微硬度可达HV”1000左右，涂层与基体间的结台强度超过50MPa。1DZ9000E系统介绍DZ9000E型超音速喷涂系统由手持／机装两用超音速喷涂枪(氧+丙烷)、螺杆式高压高精度移动式送粉器、燃气预热控制箱三部分组成。在手持／机装两用轻型喷涂枪上集成了双气阀手柄、送粉指令开关．使用户操作更加随意、便捷；工作时，使用压缩空气压缩焰

5、流并冷却喉径式喷嘴的独特枪体设计，降低了焰流的热损失，喷嘴寿命也更长。DZ9000E型超音速喷涂系统工作时．需要的配套部分包括：氧气汇流排(自备)，丙烷汇流排(视使用气瓶形式自各)，压缩空气泵(自各)、储气罐(选购)及丙烷气体加热器(随机配送)。图1是DZ9000E型超音速喷涂系统的标准配置示意图，配套设备的技术要求见表1。①本文通讯联系人：汪瑞军(中国农机院表面工程技术研究所北京100083)第九届国际热赜涂研讨会论文第十届全国热赜涂年会论文(ITss’2006)(CNTSC’2006)图1Dzgo(o)E型超音速喷涂系统标准配置示意图表1DZ900

6、0E型喷涂系统配套技术要求氧气丙烷压缩空气电能消耗工作压力流量工作压力流置工作压力流量功率4．0NPa20寸／hr0．9MPa5．4寸／}lr07肿a28KW表2是DZ9000E型超音速喷涂系统喷涂工艺的参数表，图2是DZ9000E型喷涂枪工作时的焰流形貌．由图2(a)清晰可见7个以上的宝石状马赫锥．表2DzgoooE型啧涂系统喷涂W(>-12Co粉末工艺参数寰氧气氧气流丙烷丙烷流空气载气载气流量送粉量粉罐压喷涂距粒度压力量压力(L／min)(g／min)力(MPa)离(m)(1IPa)(m5／hr)(MPa)(一／hr)mPa)(MPs)+5～-45

7、um4．0200．95407l360050一7004150—2002DZ9000E喷涂WC-1200涂层的性能图3是采用DZ9000E系统喷涂WC-12Co的涂层截面SEM图像。可见厚度为lmm左右的Wc一12Co涂层致密、均匀一致。图3(b)是放大500倍后的截面形貌，可见颗粒状的wC弥散分布在涂层中。对涂层性能更进一步的检测见表3。表3中的数据来源于喷涂距离为150mm时获得喷涂试样的涂层显微硬度、表面租糙度以及涂层与基体间的结合强度：喷涂搴、粉末沉积效率为制此样当时测定数据。由此可见，采用DZ9000E系统喷涂获得的涂层具有相当高的质量和粉末沉积

8、效率，这对降低超．36．第九届国际热喷涂研讨会论文第十届全国热喷涂年会论文(1TSSl2006