噴涂槍是加熱熱噴涂材料(Material),能噴射熔化(定義:物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的變化過程)、半熔化或軟化微粒(內(nèi)容:原子、分子、離子)的器具。陶瓷噴涂對(duì)在各種惡劣環(huán)境下工作的普通材質(zhì)各類形狀部件表面進(jìn)行強(qiáng)化處理,處長(zhǎng)金屬材料壽命。電弧噴涂是一項(xiàng)具有很大經(jīng)濟(jì)效益(Economic performance)的、實(shí)用的熱噴涂技術(shù)。超音速電弧噴涂技術(shù)是電弧噴涂領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重要研究(research)方向。它利用氣體動(dòng)力技術(shù)的有關(guān)原理,將高溫燃?xì)饣蚋邏嚎諝馔ㄟ^(tōng guò)特殊設(shè)計(jì)的噴管加速后作為電弧噴涂的高速霧化氣流來霧化和加速熔融金屬,將 霧化粒子高速噴射到工作表面形成致密涂層。超音速電弧噴涂槍的研制原理和方法,并對(duì)涂層的性能進(jìn)行了測(cè)試評(píng)定。
超音速電弧噴涂槍研制在本課題中的研究(research)工作包括三個(gè)方面的內(nèi)容,即超音速噴嘴設(shè)計(jì)、霧化機(jī)理研究 和對(duì)氣流速度、粒子速度及涂層形貌的測(cè)試(TestMeasure)。陶瓷噴涂對(duì)在各種惡劣環(huán)境下工作的普通材質(zhì)各類形狀部件表面進(jìn)行強(qiáng)化處理,處長(zhǎng)金屬材料壽命。超音速噴涂在噴涂機(jī)噴嘴出口處產(chǎn)生的焰流速度一般為音速的4倍,即約1520m/s, 高可高達(dá)2400m/s(具體與燃燒氣體種類,混合比例,流量,粉末質(zhì)量和粉末流量等有關(guān))。粉末撞擊到工件表面的速度估計(jì)為550-760m/s,與爆炸噴涂相當(dāng)。結(jié)果表明,與普通電弧噴涂技術(shù)相比,利用超音速電弧噴涂技術(shù)可以獲得具有更高的結(jié)合強(qiáng)度和硬度(Hardness),更低孔隙 率的涂層。超音速霧化減小了粒子的粒度,降低了涂層的粗糙(cū cāo)度。粗糙度是涂層的一項(xiàng)重要性能指標(biāo),它取決于霧化后粒子的粒度。超音速霧化加強(qiáng)了氣流對(duì)絲材端部熔化金屬間的作用,霧化的粒子細(xì)小均勻(jūn yún),降低了涂層的粗糙度。同時(shí),粒子粒度的減小,也降低了粒子扁平化過程(guò chéng)中的飛濺,有利于降低涂層的孔隙率。超音速電弧噴涂與普通火焰噴涂相比,有以下技術(shù)優(yōu)點(diǎn):
1、熱效率高?;鹧鎳娡慨a(chǎn)生的大部分熱量(Heat)散失到大氣和冷卻系統(tǒng)中了,熱量的利用率(availability)僅為8-15%。而電弧噴涂是直接用電能轉(zhuǎn)化為熱能來熔化絲材,熱能利用率高達(dá)70-80%。
2、生產(chǎn)效率高。電弧噴涂的生產(chǎn)效率高,表現(xiàn)在單位時(shí)間內(nèi)噴涂的金屬絲材多。一般情況(Condition)下,其生產(chǎn)效率是火焰噴涂的8倍以上。
3、操作簡(jiǎn)單,安全可靠。電弧噴涂設(shè)備沒有復(fù)雜的操縱機(jī)構(gòu)(organization),只要把工作電流(Electron flow)、電壓根據(jù)噴涂材料的不同選在規(guī)定范圍內(nèi),均可保證噴涂質(zhì)量?,F(xiàn)場(chǎng)僅使用電能和壓縮空氣,不用氧(Oxygen)氣和乙炔等易燃?xì)怏w,安全可靠。
|