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热喷涂陶瓷工艺

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在HVOF之后,美国和日本相继开发了一种用于气体-空气燃烧的高速火焰喷涂系统,称为HVAF,以进一步减少粉末材料的氧化和热喷涂陶瓷期间的氧气消耗。然而,由于低粉末沉积速率和安全隐患,当时的HVAF系统没有预期的效果。在2001年前苏联科学研究成果的基础上,美国TSR(UniqueCoat)公司成功开发出AC-HVAF高速火焰喷涂系统,使HVAF喷涂技术显示出其独特的涂层和工艺特性。


1.陶瓷喷涂工艺原理
该过程类似于陶瓷喷射原理,因为由气体燃料和空气燃烧形成的超音速气流的能量用于加速和加热被喷射的材料。与传统的HVOF相比,陶瓷工艺火焰流速高,但温度低,喷涂颗粒速度高达700-800m/s,颗粒温度一般低于熔点,当热软化的颗粒撞击基座时。塑料表面充分地塑性变形以形成致密涂层。丙烷通常用作燃料气体。当喷射高熔点材料时,可以使用丙烷代替丙烷来提高火焰流的温度。枪由压缩空气冷却
2.设备组成
陶瓷喷涂系统由喷枪、控制台、气化炉、粉末进料器和辅助装置组成
(1)喷枪有两种类型的喷枪,手持式和机载式?;古浔缸派杓朴糜谂缤孔匀酆辖鸬呐缱熳榧?。轴向送粉器、内部火花塞点火器、风冷喷枪。辅助喷嘴设计成不同的长度,以允许系统喷涂多种材料
(2)控制台触摸屏自动控制,操作简单可靠
(3)气化器在预定的压力和温度下用电加热器对液体丙烷和丙烯进行气化
(4)送粉器连续输送喷枪粉末,送粉速度可达40Kg/h,工作压力可达1.2MPa。
3.涂层和工艺特性
(1)涂层特性
(1)涂层密度高,孔隙率小于0.5%。
(2)氧化物含量低,接近真空喷涂水平
(3)粘接强度高,与碳钢的粘接强度大于75MPa
(4)涂层外观光滑,可抛光成光学镜
3.工艺特性
(1)设备配置简单,无需氧气,无水冷却和热交换系统,制作成本低
(2)工作稳定,热喷涂陶瓷涂层,制作效率可达30Kg/h
(3)涂层氧含量低,可喷涂铜、银、钛等金属涂层;与活性金属良好结合
(4)工作过程中必须严格控制工艺参数,粉末粒度要求特别严格。