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热喷涂原理与应用领域

热喷涂原理
所谓热喷涂,是利用电弧、等离子弧和燃烧火焰等热源将金属和非金属涂层材料的粉末或细丝加热至熔化或半熔化状态,然后借助火焰本身的流动动力或加上高速气流喷射雾化,并以一定的速度对基材表面进行预处理后,与基材结合形成具有多种功能的表面涂层技术。
涂层材料可以是粉末状、带状、丝状或棒状。
热喷涂枪从燃气、电弧或等离子弧中提供必要的热量,将热喷涂材料加热到塑性或熔融状态,然后经受压缩空气的加速,使受约束的粒子束冲击到基体表面。
撞击表面的颗粒,由于冲压而变形,形成与制备好的基体表面粘附的层压板,然后冷却并积聚,最终形成层状涂层。
由于涂层材料不同,该涂层具有耐高温腐蚀、耐磨损、隔热、电磁波等功能。
热喷涂的分类应以热源的形式进行,在此基础上,如有必要,喷涂材料的形式(粉末、线材、棒材)、材料的性质(金属、非金属)、能级(高能、高速)、喷涂环境(大气、真空、负压)等。
热喷涂可分为四类:火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂和特种喷涂。
热喷涂设备及工艺
虽然设备因热喷涂方式不同而有所不同,但根据热喷涂技术的原理,设备主要由喷枪、热源、涂料供给装置、控制系统和冷却系统组成。
热喷涂工艺为:工件表面预处理→工件预热→喷涂→涂层后处理
1) 表面预处理
为了使涂层与基体材料良好结合,基体表面必须清洁粗糙,有多种方法对表面进行净化和粗化,方法的选择应根据涂层与基体材料的设计要求、形状、厚度等,地表原始条件及施工条件等因素。净化处理的目的是去除工件表面上的所有污垢,如氧化皮、油渍、油漆等污垢,关键是去除工件表面并渗入油脂中。
2) 预热
预热的目的是消除工件表面的水分和水分,提高喷涂颗粒与工件接触的界面温度,从而提高涂层与基体的结合强度,降低基体热膨胀差引起的应力以及涂层材料。
3) 喷雾
喷涂方法主要取决于喷涂材料、工件工作条件和涂层质量。
4) 涂层后处理
由此产生的涂层有时不能直接使用,必须经过一系列的后处理。
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