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电弧喷涂技术特点及其优势
浏览: 发布日期:2017-11-27
摘要: 目前,电弧喷涂技术在国内已受到许多部门的重视,正得到越来越广泛的应用。电弧喷涂技术可应用于防腐、耐磨、装修及形成特殊功能涂层等领域,尤其在防腐领域,电弧喷涂是最有

        目前,电弧喷涂技术在国内已受到许多部门的重视,正得到越来越广泛的应用。电弧喷涂技术可应用于防腐、耐磨、装修及形成特殊功能涂层等领域,尤其在防腐领域,电弧喷涂是最有效、最经济的长效防腐技术。电弧喷涂是将两根被喷涂的金属丝作为自耗性电极,利用两根金属丝端部短路产生的电弧使丝材熔化,用压缩空气把已熔化的金属雾化呈微熔滴,并使其加速后以很高的速度沉积到基体表面形成涂层的一种热喷涂方法。

        电弧喷涂技术具有涂层质量好、工件变形小、生产效率高、能源利用率高、经济效益好、操作简单和易于野外作业等显著优点。
         (一) 电弧喷涂的特点
         1、防腐寿命长,是其它防腐方法无法比拟的,一次防腐,一劳永逸。
         2、煤矿井筒钢结构件在加工、起吊、运输、安装过程中,涂层易被碰损、划伤,电弧喷涂技术本身即可修复;而热浸锌自身无法修补,只能用喷涂方法修复,势必又一次增加设备投资。
         3、电弧喷涂可根据不同腐蚀环境喷涂相应耐蚀材料涂层,工艺系统具有普遍适用性。热浸锌仅能制备锌涂层,对复杂的腐蚀环境,单一的锌涂层将难以适应,会大大降低涂层耐蚀寿命。
         4、与火焰喷涂相比,电弧喷涂的结合力与生产效率均为火焰喷涂的2倍以上,成本低廉,工艺稳定,施工方便。
        (二) 电弧喷涂设备的特点
        电弧喷涂设备具有喷涂涂层质量好、致密度高、结合力强、喷涂效率高、高效节能、操作简便安全等特点,可喷涂锌、铝、不锈钢、铜等金属丝材,应用于各种防腐工程和机械维修。       该设备具有如下几个显著特点:
        1、喷涂效率高:该型电弧喷涂设备每小时可喷锌25-35kg,是传统线材火焰喷涂效率的2-4倍。
        2、涂层质量好:该系列电弧喷涂设备,采用目前世界公认的先进技术-双雾化、封闭式喷嘴,喷出的雾化粒子温度高、飞行速度快、涂层致密、均匀,涂层的物理性能(如密度、结合强度)均优于传统的线材火焰喷涂层。
       3、喷涂时工件不变形:由于以高压空气为动力,使工件在喷涂时受热很轻微,保证了工件在喷涂时不变形。
       1、熔滴速度
        高速电弧喷涂技术(HVAS)是20世纪90年代开发出的先进热喷涂技术,因其熔滴飞行速度的大幅度提高(达到350m/s)和雾化效果的进一步改善,从而制备出与等离子喷涂相近的高结合强度、低孔隙率的高质量涂层,大大拓宽了电弧喷涂的应用领域。
        电弧喷涂涂层的性能受到多种因素的影响,其所具有的快速凝固组织与雾化过程中熔滴的动力学及热传输有密切关系。对雾化过程的动力学和热传输行为进行分析,不仅是选择喷涂工艺参数的重要依据,也有助于正确地理解高速电弧喷涂涂层组织的形成与演变机制。但由于试验技术的限制,难以用实测方法获得熔滴温度、冷却速度等热传输参数,通常采用理论模型进行数值模拟计算,而确定雾化气流速度和熔滴速度是进行模拟计算的前提条件。
         2、金属电弧喷涂
          金属喷涂是用压缩气体将熔融状态的金属雾化成微粒,喷涂沉积在预先准备的工件表面上,形成一完整的金属覆盖层。一般来说,金属喷涂主要有三方面用途:
         (1) 用于抗腐蚀、抗高温氧化或耐磨损等防护性涂层;
        (2) 用于修复零件尺寸,如由于大范围磨蚀或局部机械加工错误而造成构件几何尺寸的不足,可通过金属喷涂予以修复;
        (3) 用表面喷涂金属的非金属材料来代替金属制造设备或部件。金属电弧喷涂是利用交流或直流电弧熔化不断进给的金属喷丝,再由压缩空气通过喷嘴使之雾化并喷射到工件表面,该喷涂工艺的主要装置称为金属电弧喷涂枪。
       金属的电弧喷涂有着十分广泛的用途,如:修复各类活塞式发动机的汽缸套,修复各类轴或轴承零件;铝或锌的电弧喷涂层有良好的耐腐蚀性,可用于各种管道、罐体或扩散装置的内壁防护;铝、铜、青铜、黄铜的喷涂层可用于各种金属或非金属制品的表面防护和装饰。
       3、超音速电弧喷涂
       超音速电弧喷涂是最新研制出的表面防腐耐磨涂层新技术。这种新技术在防腐、修复和机械制造等领域有着广泛的应用。可用于船舶、桥梁、矿井支架和设备、锅炉管道的防腐处理、热轧辊柱塞、造纸、烘缸、模具的修复;机械制造中零件尺寸超差的恢复、零件表面强化、零件特殊的制备以及模具的快速制造;可部分取代电镀工艺。它的应用将会产生很大的经济效益和社会效益。
       超音速电弧喷涂证明其金属粒子喷速比目前世界最先进的喷涂设备高出两倍以上,电弧稳定性、金属粒子雾化率、涂层孔隙率、耐磨性能、表面硬度等多项指标,均达到国际最高水平。该项技术还成功地在西安昆仑机械厂等企业进行了应用试验,成功地修复了一批磨损严重的进口曲轴和模具。