各种喷涂工艺介绍

喷涂工艺介绍

发布时间：2007-4-23

工艺介绍

一、热喷涂是将熔融状态的喷涂材料，通过高速气体雾化并喷射到工件表面，形成喷涂层的一种表面加工方法。

二、热喷涂是工件及表面修复、防护和强化的新技术，对于各种钢铁构件和机械零件，都可以采用热喷涂技术制备各种性能的涂层，使其具备各种工况下的使用条件:如耐腐蚀、耐磨损、耐高温、抗氧化或其他所需的特殊性能，达到提高产品质量，延长使用寿命等目的；而一些已磨损的主
要机械零部件，也可通过涂层进行修复，达到降低成本，节材节能的目的。

采用热喷涂技术，制备各种表面强化和表面防护涂层，具有许多独特的优点。

　(1)能够喷涂的材料范围比较广，包括各种金属及合金、陶瓷及金属陶瓷等材料。能够制备耐磨、减摩、耐蚀、耐高温、抗氧化、绝缘、导电等各种功能涂层

(2)涂层沉积效率较高，特别适合沉积薄膜涂层。涂层厚度可以控制，从几十微米到几毫米甚至可厚达15mm；

(3)热喷涂施工对基体的热影响很小，基体受热温度不超过300℃，基体不会发生变形和性能变化；

(4)在满足强度要求的前提下，制件基体可以采用普通材料代替贵重材料，仅涂层使用优质材料，可大大降低成本；

(5)热喷涂施工艺灵活，方便，迅速，适应性强。

二、JP-8000超音速火焰喷涂设备是世界上最新一代的热喷涂设备，由它产生的涂层达到了世界先进水平。该涂层具有以下特点：

1、工作原理：热喷涂涂层是将熔融或至少软化的粒子，高速喷射到基体上，发生碰憧、变形、快速凝固、堆积等过程，最后形成涂层。

JP8000设备图片

2、涂层质量：HOVF系统中最重要不过的就是它产生的涂层质量。JP-8000就是为保证绝对优质的涂层而开发的。涂层质量的基本关系：高燃烧压力=高气体速度=高颗粒速度=高涂层质量。JP-8000优化了这一关系。别无其它HVOF系统能产生如JP-8000所达到的颗粒速度。JP-8000产生高颗粒速度的关键优势在于绝对高的涂层密度和低氧化物成分，在需要耐磨的高硬度涂层，和耐腐蚀的清洁、致密涂层的应用场合，这些特征特别有益。

3、控制先进性：JP-8000 比其前辈具有更加友好的用户界面，其改进包括基于复杂PLC的、闭环控制的8100型CORONA 气体/燃料管理系统，提供火焰特性的更精确控制，提高了设备正常运行时间、涂层重现性以及最终涂层质量。

4、涂层厚度：其涂层大于1/2英寸（12.7 mm）厚而同时又保证了高显微强度和涂层密度。那是因为JP-8000独特的高颗粒速度得到的是压应力涂层，而其它的HVOF系统则是得到拉应力涂层，拉应力涂层一般只能达到0.040 英寸（1mm）。

5、安全性：JP-8000用煤油或类似的燃料来运行。通常为达到最大的工作性能，其它的HVOF系统一般使用的是氢气，一种潜在危险性很大的气体。煤油是一种广泛应用于几百万户家庭的安全燃料，因此JP-8000是HP/HVOF涂层的最安全的选择。

6、JP-8000 涂层优点

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JP-8000 和传统 HVOF 的比较(88 WC – 12 Co)
	JP-8000	传统 HVOF
涂层致密度	99% ＋	高达 99%
结合强度	10,000 psi ＋	10,000 psi ＋
显微硬度 (DPH300)	1350	1200
厚度	0.250”＋ (6.5 mm)	局限于0.020 – 0.040” (0.5 – 1 mm)
涂层应力	空调连接管压应力－中性	张应力 –中性
典型涂层增厚 / 道	0.0005 to 0.001” (0.013 – 0.025 mm)	0.0002 – 0.0005” (0.005 – 0.013 mm)

三、爆炸喷涂：

爆炸喷涂是将氧气及乙炔气按一定比例混合，点燃产生爆炸能量，使混入的粉末材料熔融并被加速冲击口，撞击在零件表面形成涂层，它的最高粉末颗粒速度可达800m/s。爆炸喷涂的最大特点是涂层非常致密，气孔率很低（1%-2%），与零件基体金属结合性强，表面平整。可以喷涂金属、金属

陶瓷、陶瓷等材料。

四、等离子喷涂：

高温等离子体是继气体、液体、固体三态物质之后的第四态物质。它的产生是将惰性气体（N2、Ar、Ne等）通过喷体的正负两极间的直流电弧中，被加热激活后产生了电离而形成离子弧流。由于复杂的物理现象，离子弧流的温度非常高，通常可达10000℃以上，当粉末材料被径向送入这种

称之为等离子焰流后，立即被熔化、被高速喷射到预先处理好的零件表面形成涂层。其粉末颗粒的速度可达487m/s以上。等离子弧的产生又分为转移弧与非转移弧两种。等离子喷涂由于能产生特别高的温度，所以它可以喷涂任何一种可熔的材料。

五、几种喷涂方法的工艺特性比较

	超音速喷涂	爆炸喷涂	等离子喷涂	火焰喷涂
喷涂方法	～2800	～3000	4500～16000不锈钢钢锭	3000
火焰温度(℃)	March 4	March 3	亚音速桥梁建设	低于亚音速
颗粒速度(m/s)	～1200	～900	450～700	100～200
涂层硬度(DHP3000)	1050	1050	750	﹤750
涂层气孔率(%)	0	﹤1	﹤2 三相混合步进电机	﹤6
氧化物含量(%)	﹤1	﹤1	﹤3	﹤3
结合强度(MPa)	70	70	56	10～30
涂层极限厚度(mm)	柔性电路12.7	0.7	0.6	0.5
喷涂材料	金属、耐热合金、塑料	金属、耐热合金、陶瓷	金属、耐热合金、陶瓷	金属、合金、塑料
结合型式	半冶金	机械	机械	机械

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