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目前,海南瓦楞辊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。海南瓦楞辊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。
热喷涂技术随着喷涂技术的发展,海南瓦楞辊喷涂新的涂层材料不断地出现。20世纪50年代初,研制出自熔性合金粉末材料,随后出现了粉末火焰喷焊技术。自熔性合金粉末材料的研究成功,对热喷涂技术在工业领域内的应用起到了有力的推动作用。将热喷涂技术由原来的表面防护与修复,发展到机械零部件的表面强化,海南瓦楞辊喷涂不仅用于废旧零件的修复,同时也用于新品零件的预保护强化涂层的制备,开创了热喷涂技术应用的新领域。
合理选择喷涂工艺,优化工艺参数,改善粉末受热和熔化状态,减少环境对高温粒子的污染和氧化,从而形成性能优异的涂层。利用激光、超声波等现代技术,研究并应用复合工艺,使涂层结构更趋完善。等离子弧或等离子火焰产生时,发出强烈的噪声损伤操作人员听觉器官,并辐射出红外、紫外线等,对人眼、皮肤伤害极大。因此,需研究开发出能有效防止光辐射、高噪音、有害衍生气体、粉尘及有害物质的新型等离子喷涂机,从而从根本上改善工作环境。
涂层结合力要求不高,喷涂材料的熔点不超过2500℃,可采用设备成本低的火焰喷涂。海南瓦楞辊喷涂对涂层性能要求较高的某些比较贵重的机件,应采用等离子喷涂。海南瓦楞辊喷涂工程量大的金属喷涂施工宜采用电弧喷涂。要求高结合力、低孔隙度的金属或合金涂层可采用超音速喷涂;要求高结合力、低孔隙度的金属或陶瓷涂层则可采用低压等离子喷涂;爆炸喷涂可用于重要零部件的强化。对于批量大的工件,宜采用自动喷涂。安全性要求特别高的机件,选择喷涂工艺及材料前须进行试验和论证。
典型涂层为用氧化钇做稳定化处理的氧化锆涂层。抗高温氧化涂层,保护基体抗高温氧化。海南瓦楞辊喷涂典型涂层为镍/铬涂层。耐热腐蚀涂层,保护暴露在热腐蚀性气体中的基体。典型涂层为镍/铬涂层。海南瓦楞辊喷涂防腐蚀涂层,选择这类涂层比较复杂,因为零件在服役状态,环境温度和各种介质对涂层材料都有一定的要求,一般采用钴基合金、镍基合金和氧化物陶瓷等作为涂层材料,通过提高涂层的致密性,堵住腐蚀介质的渗透;合理选择涂层材料与零件基材的氧化/还原电位,防止电化学腐蚀,涂敷抑制腐蚀的封孔剂。
热喷涂:热喷涂是利用热源加热喷涂材料,将熔化或接近熔化状态的粒子雾化、喷射并沉积到基材表面上,形成特殊表面层的方法。海南瓦楞辊喷涂目前阶段,喷涂使用的热源主要有三种;一是电弧热源,二是等离子焰热源,三是然气热源。海南瓦楞辊喷涂并由此可以把热喷涂方法分为电弧喷涂,等离子喷涂和火焰喷徐三大类。喷焊:喷焊是利用热源将材料加热,喷射到基材表面上,并进而将其熔化到基材表面上,形成特殊表面层的方法。现阶段,喷焊时采用的热源主要是氧乙炔火焰。
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