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在所有传统的热喷涂工艺中云南罗拉喷涂,所要沉积的材料的原料(粉料、线材或棒材)经加热并雾化后形成一束熔融或接近熔融的微滴射流。这些直径通常为10 -20 微米的微滴经高速气流加速后,喷射在目标表面上并迅速凝固。云南罗拉喷涂它与只在工件表面形成薄薄的一层液体的喷漆作业不同,每一个热喷涂的微滴都会在下一个微滴到达前凝固。这就形成了一种其特性与传统的锻造或铸造材料大不相同的分层的显微结构。
目前,云南罗拉喷涂从事等离子喷涂技术研究的机构有北京航空制造工程研究所625所、武汉材料保护研究所、华南理工大学、北京矿冶研究总院和广州有色金属研究院等。云南罗拉喷涂北京航空制造工程研究所625所研制的离子喷涂设备采用了许多新技术,总体性能达到国外二十世纪九十年代水准,代表了目前国产等离子喷涂设备的水平。由航天科技集团公司703所研制成功的HT-200 型超音速等离子喷涂设备额定使用功率为200 KW,填补了我国在研制生产大功率等离子喷涂设备方面的空白。
电弧功率太高,电弧温度升高,更多的气体将转变成为等离子体,在大功率、低工作气体流量的情况下,几乎全部工作气体都转变为活性等粒子流,等粒子火焰温度也很高,这可能使一些喷涂材料气化并引起涂层成分改变,云南罗拉喷涂喷涂材料的蒸汽在基体与涂层之间或涂层的叠层之间凝聚引起粘接不良。此外还可能使喷嘴和电极烧蚀。云南罗拉喷涂而电弧功率太低,则得到部分离子气体和温度较低的等离子火焰,又会引起粒子加热不足,涂层的粘结强度,硬度和沉积效率较低。
可以使任何金属与非金属材料表面复合、表面改性、表面强化、使其达到:防腐、耐磨、减磨、抗高温、抗氧化、隔热、绝缘、导电、防微波辐射等一系列多种功能,使其达到节约材料,节约能源的目的。从而使各种机械设备、车辆零部件“益寿延年”,使报废的零部件“起死回生”。云南罗拉喷涂涂层与基体结合强度≥6.5~10kg/mm2,喷焊层与基体结合强度≥45kg/mm2,涂层硬度从15~69HRC,涂层粗糙度为Rz25~100um,云南罗拉喷涂涂层厚度0.3~15mm,涂层经机械加工后粗糙度可恢复到Ra0.8~0.2um,可满足不同技术要求。
供粉速度必须与输入功率相适应,过大,会出现生粉(未熔化),导致喷涂效率降低;过低,粉末氧化严重,云南罗拉喷涂并造成基体过热。云南罗拉喷涂送料位置也会影响涂层结构和喷涂效率,一般来说,粉末必须送至焰心才能使粉末获得加热和速度。喷枪到工件的距离影响喷涂粒子和基体撞击时的速度和温度,涂层的特征和喷涂材料对喷涂距离很敏感。喷涂距离过大,粉粒的温度和速度均将下降,结合力、气孔、喷涂效率都会明显下降;过小,会使基体温升过高,基体和涂层氧化,影响涂层的结合。在机体温升允许的情况下,喷距适当小些为好。
气体的选择原则主要根据是可用性和经济性,N2气便宜,且离子焰热焓高,传热快,利于粉末的加热和熔化,但对于易发生氮化反应的粉末或基体则不可采用。Ar气电离电位较低,等离子弧稳定且易于引燃,弧焰较短,适于小件或薄件的喷涂,此外Ar气还有很好的保护作用,但Ar气的热焓低,价格昂贵。云南罗拉喷涂气体流量大小直接影响等离子焰流的热焓和流速,从而影响喷涂效率,涂层气孔率和结合力等。云南罗拉喷涂流量过高,则气体会从等离子射流中带走有用的热,并使喷涂粒子的速度升高,减少了喷涂粒子在等离子火焰中的"滞留"时间。
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