表面涂敷技术ppt课件.ppt

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1、第五章表面涂敷技术第五章表面涂敷技术热喷涂5.1表面涂装5.2堆焊5.3其它涂敷技术5.45.1热喷涂1.什么是热喷涂？热喷涂：采用气体、液体燃料或电弧、等离子弧、激光等作热源，将粉末状或丝状的金属或非金属喷涂材料加热到熔融或半熔融状态，并用热源自身的动力或外加高速气流雾化，使喷涂材料的熔滴以一定的速度喷向经过预处理的工件表面，依靠喷涂材料的物理变化和化学反应，形成附着牢固的表面层的加工方法。热喷涂原理2.热喷涂原理雾化变形凝固堆积3.热喷涂涂层结构机械结合：凸凹不平表面相互咬合冶金结合：涂层粒子和基体产生扩散微区物理结合：高速粒子撞击，晶格

2、范围，范德华力粒子间结合：机械为主、扩散冶金也存在4.热喷涂涂层结合力的特点主要为机械结合各种基体材料：金属、玻璃、陶瓷、有机材料方法多样：有十几种之多。喷涂材料种类广泛：金属、合金、陶瓷、有机喷涂工件不受限制：大面积、小工件均可涂层厚度可控：几十微米到几毫米5.热喷涂技术的主要优点线材：碳钢丝、不锈钢丝、铝丝、铜丝、复合喷涂丝及镍、铜、铝的合金丝等。锌丝粉末：金属及合金粉末、陶瓷粉、复合材料粉末和塑料颗粒等。镍基合金粉。6.热喷涂涂层材料的主要形式7.热喷涂各种技术的特点比较7.热喷涂各种技术的特点比较线材火焰喷涂：设备简单，价格便宜，手持

3、操作，调节简单，工件表面温度较低，粉末火焰喷涂：颗粒由表面向内部融化，不存在破碎和雾化，粉末粒度决定喷涂粒度，存在不同部分融化不一致问题。7.热喷涂各种技术的特点比较工件表面准备：洁净、粗糙、新鲜，酸洗或喷砂除氧化皮，有机溶剂或碱水除污，车削、磨削、喷砂粗糙预热：提高工件与熔滴接触温度，有利于咬合；降低冷却速度（应力）；去除表面水分。喷涂：火焰温度、供给速度、气体压力、喷涂距离、喷涂角度、喷涂移动速度。喷后处理：有孔结构，蜡或树脂封口。8.热喷涂技术的主要工艺电弧喷涂是将两根被喷涂的金属丝作为自耗性电极，输送直流或交流电，利用丝材端部产生的电

4、弧作为热源来熔化金属，用压缩气流雾化熔滴并喷射在基材表面形成涂层。喷涂导电材料，喷涂颗粒大小不匀，质地不均，烧失量大但效率高，液滴变形量大，结合强度高，价格便宜电弧电压、电弧电流、送丝速度、气体压力和流量、喷涂距离，9.电弧喷涂技术等离子喷涂是以电弧放电产生等离子体作为高温热源，以喷涂粉末材料为主，将喷涂粉末加热至熔化或熔融状态，在等离子射流加速下获得很高速度，喷射到基材表面形成涂层。工作气体为氩气或氦气，工作温度高，可熔化所有金属，喷涂效率高，涂层致密结合强度高。输入功率，气体及流量，供粉速度，喷涂距离，喷涂角，移动速度。9.等离子喷涂技术

5、等离子喷涂由于能产生特别高的温度，所以它可以喷涂任何一种可熔材料。等离子喷涂层组织细密，氧化物夹渣少，气孔率低，涂层与基体结合程度高，最高可达到70MPa，其结合机理以机械结合为主，在一些微区产生了冶金结合和物理结合。与其它喷涂技术相比，等离子喷涂具有下列特点：（1）能够喷涂多种喷涂材料，尤其能喷涂熔点高的难熔材料，如难熔金属、陶瓷、金属陶瓷及其它特殊功能材料。（2）可以选择惰性气体做为工作介质，减少了喷涂粒子在飞行过程中的氧化反应。（3）涂层的结合强度高，气孔率低。（4）能通过控制工艺参数制备精细涂层。因此，等离子喷涂主要用于制备涂层质量要

6、求高的耐蚀涂层；耐磨、减摩、固体润滑涂层；导电、绝缘涂层；隔热涂层、抗高温涂层和特殊涂层，在机械制造、石油化工、航天航空、交通运输、能源及电子工业中得到应用。（3）新设备②Multicoat型等离子喷涂设备Multicoat为全球最大的热喷涂公司—瑞士SulzerMetco公司研制的最新型的等离子喷涂设备。Multicoat的设计基于“平台”概念，即使用相同的主平台，配备不同的软硬件及相应组件，可以实现不同的喷涂工艺。（3）新设备②Multicoat型等离子喷涂设备Multicoat可以进行大气等离子喷涂（APS）、真空等离子喷涂（VPS）和

7、超音速火焰喷涂（HVOF）。与以前的等离子喷涂设备相比，Multicoat将气体部分独立出来，这样既可以避免其他电路对质量流量计的干扰，又可以避免氢气泄漏发生危险，提高了系统的安全性。（3）新设备③5500-2000型等离子喷涂设备美国PRAXAIR-TAFA公司开发的等离子喷涂系统。采用专有软件实时控制和监测等离子弧的实际能量，即净能量。操作者键入优化参数后，控制模块控制整个工艺过程，监测和实时显示喷枪效率，使系统参数根据喷枪条件而反应，并作出相应调节以维护目标等离子体能量，提供稳定的能量输出水平。（3）新设备③5500-2000型等离子

8、喷涂设备PRAXAIR-TAFA公司还开发出了类似Multicoat的多功能喷涂系统GTS，和大功率等离子喷涂系统PlazJet（喷涂功率可以达到200kW），其