热喷涂技术国家标准GB (设备与涂层关系)
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    热喷涂技术在国家标准 GB/T18719—2002《热喷涂 术语、分类》中定义:热喷涂技术是利用热源将喷涂材料加热至溶化或半溶化状态,并以一定的速度喷射沉积到经过预处理的基体表面形成涂层的方法。热喷涂技术在普通材料的表面上,制造一个特殊的工作表面,使其达到:防腐、耐磨、减摩、抗高温、抗氧化、隔热、绝缘、导电、防微波辐射等一系多种功能,使其达到节约材料,节约能源的目的,我们把特殊的工作表面叫涂层,把制造涂层的工作方法叫热喷涂。热喷涂技术是表面处理过程技术的重要组成部分。

 问题 答题

 .关于电弧喷涂设备喷涂原理和喷涂层的结合强度是多少?你们的设备可喷哪些丝材?

答:

1. 工作原理: 

热喷涂是经过热源将喷涂材料加热至熔融状态或半熔融状态,再通过高速气流使之雾化,并以一定的速度喷射和沉积到工件表面,形成具有各种功能的覆盖层的一种表面工程技术。

 电弧是由两根可熔化的丝材,从丝盘上被拉进,在电弧加热下形成液滴,液滴被雾化气流吹走。雾化气体将熔化的液滴雾化并把这些细小的颗粒吹向基材,形成涂层。

 我们广州三鑫金属科技公司生产的电弧设备SX-600型功能可以喷涂有色金属和黑色金属丝材.包括:锌,铝,铁,不锈钢,铜,巴氏合金,蒙乃尔,钼,镍铝,镍基,铬基,镍铬合金丝,粉芯丝,实芯丝等.电弧喷涂主要用于防腐和耐磨及导电涂层

2. 电流电压功率

 电源功率:5-10- KW

电弧温度:当电流为280A时,可达6100K

电压:20-40V更大的电压可形成更大的喷涂颗粒

3. 丝材 :Zn AL Stainless Steel  Copper  Mo Nicr NiAl NiCrAL

 直径:1.6-5.0mm

颗粒度:150m/s

沉积速度:50-1000g/min-3300g/min

喷涂距离:50-170mm

雾化气体压力:0.2-0.7MPa

4. 性能 

电弧涂层的性能:

1.Zn  Al 结合强度在10-30MPa

2.Ni Al, Nicr +Sic 可达70Mpa

3.涂层孔隙率在10%-20%之间

4.涂层厚度在100-2000um范围内

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 二、火焰超音速HVOF的工作介质有哪些?

 答:

 工作介质是燃气和燃油

1. 碳氧化合物气体

 是指:

A\乙炔(C2  H2 )丙烯(C3 H6)

B\丙烷(C3 H8 )和许多碳氢化合物。

C\ 和一些非氢化合物组成的天然气

 SX-5000型HVOF超音速火焰喷涂设备介质是燃气

2. 碳氧化合物液体

 是指 石油经过320-550K蒸镏得到的煤油,煤油是用于发动机喷嘴的燃料

          SX-8000型HVOF超音速火焰喷涂设备介质是燃航空煤油 ,广州三鑫金属科技有限公司生产的设备受到国内外的客户好评。

3. 粉末

 HVOF粉末要求:5-45um 范围

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 三、等离子喷涂有几种类型?

 答:

 等离子喷涂技术特点

它的射流温度高,几乎能熔化所有材料,因而喷涂用材广泛,可制备各种具有耐磨、耐腐蚀,耐热、耐氧化、导电、绝缘等优异性涂层。而且操作简便,速度快,效率高,适用于各种基体,对于金属和非金属的表面均可进行喷涂,被喷涂的零件的尺寸范围宽,即可做大面积的喷涂,也可对型构件做局部喷涂,即可用于产品制造,也可用于旧件修复等。目前等离子喷涂技术已广泛用应用于航空,航天,军事,纺织,机械,电力,生物工程,等各种领域,是一项应用相当广泛的热喷涂技术。等离子喷涂是制备陶瓷层的最佳工艺。致密度及与基体的结合强度均比火焰和电弧涂层高。按照电离的方式不同,等离子喷涂可以分为:气稳等离子喷涂,和水稳等离子喷涂,和保护气氛等离子喷涂,和真空等离子喷涂。

1.高温等离子体:高温等离子体电高离达100%

2.冷等离子体:冷等离子体低温低压电离度低于1%,温度只有50-250°C,在工业上主要用于化学合成,材料表面改性和大规模集成电路的刻蚀等

3.热高温等离子体:高温低压等离子体,温度从1000度-几万度,工件上30000K温度喷嘴。

 我司广州三鑫金属科技生产SX-80等离子喷涂设备是热高温等离子体。全球采购主要优质零部件。德国,法国,日本,丹麦,科威特,等。

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 四、冷喷涂设备有哪些呢?

1. 概念原理 

也叫冷气动力喷涂,是完全基于气动力学原理的喷涂技术,高压气体通过熔岩缩放管加速,产生超声速流动成为加速气体,(也称为工作气体)同时粉末颗粒通过送粉气体(也称为运载气体)送入高速加速气流中形成超声速气—固两相流,使颗粒在完全固态下高速撞击工作表面,通过颗粒强烈的塑性变形而沉积形成涂层0-600°C

  这种设备称:高速空气燃料喷涂系统HVAF,我们广州三鑫金属客技有限公司可以按照客户要求订制设备。

2. 可以喷涂什麽材料? 

• Al,Zn,Cu,Ca,Ti,Ag,Co,Fe,Nb,NiCr,Mcr,AlY合金,高熔点Mo,Ta,高硬质金属陶瓷Cr5,C2-25 NiCr,Wc-21Co,

3. 技术应用涂层功能

涂层运用

   典型材料

 涂层特性

防腐蚀

锌、镍、黄铜

低孔隙率

导体温度控制

低孔隙率、低氧含量

修复、结构涂层

铝、铜、钢、镍、合金

低孔隙率、无相变

焊料、纤焊

焊料、纤焊 合金

强的结合力、无相变、低氧含量

可焊性

低氧含量

4. 特点 

• 用空气作助燃剂,与HVOF 喷涂速度相同,但喷涂温度降至1000°C,同时以空气取代氧气作助燃剂,使生产成本大幅度降低。

• 冷喷涂的优点:

1.喷涂速度高,可达3KG/n,沉积效率高可达80%,

2.涂层的化学成份以及显微组织结构可与原材料保持一致,基本上不存在氧化,适用于非晶纳米晶涂层。

3.可以用不同物理化学性质的粉末机械混合制备复合材料涂层。

4.对基体影响小

5.涂层外形与基体表面形貌保持一致,可达高等级表面粗糙度,喷涂距离及短。

6.涂层残余应力较低,且均为压应力,降低了对涂层厚度的限制。

7.涂层结合强度较高,可达100MPa以上,完全能够满足航空,航天等领域和长寿命的要求。

8.涂层致密,气孔少,致密度可达98%,可制备高热导率,高电导率涂层,冷喷涂纯铜,涂层的电导率为90%,火焰喷涂涂层和HVOF喷的涂层电导率<50%.

9.涂层氧化物含量低,冷喷涂含氧化物含量(质量分数)仅为0.2%粉末火焰喷涂的氧化物含量HVOF是1.1%和0.5%(氧化物质量分数).

10.冷喷涂对环境基本无污染,喷涂飞溅的粉末可以回收再利用。

11.操作简便,完全无热辐射。

5.缺点 

• 有时需要用氦气才能制备高质量的涂层,当喷涂铁基,钢基,镍基或高温合金时,也必需使用氦气。致使费用提高。

• 颗粒有效的沉积以及稳定高质量的涂层的制备佷大程度上依赖于颗粒与技板材料的特性。

• 优点大于不足,需要改进氦气循环装置。

6. 冷喷涂设备装置组成

7. 喷枪

8. 送粉器

9. 气体加热装置

10. 气体参数控制装置

11. 高压气源

12. 载物台

13. 持枪机械手

14. 其他辅助设备

 欢迎客户在我广州三鑫金属科技有限公司公司订制冷喷涂HVAF设备

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 五、真空等离子的涂层性能怎样?

1. 真空等离子简介 

真空等离子喷涂(vps),

• 也称低压等离子喷涂,LPPS。

• 主要用于喷涂汽轮机叶片上的抗热烧蚀涂层

• 低于50 um 涂层,可替代PVD,CVD

2. 工艺 

• 工作气体入口。

• 阳极

• 真空系统

• 转移弧电源(当基材是负级,电弧用于表面),(当基材是正级,电弧加热表面)

• 送粉嘴

• 等离子喷枪电源

 Acts    系统

• 等离子喷枪

• 低温气冷喷嘴(90-110mm长度/相对轴线为10-18°C)

• 保护舱

• 基材

• 测温计

3. 涂层性能 

• 真空等离子弧喷涂的合金涂层的结合强度大于80MPa,

• 孔隙率通常要低于1%或2%

• 常规厚度为150-500um

SX-80ZK真空等离子设备可在医学生物领域喷涂钛合金涂层,和羟基磷灰石等生物活性陶瓷涂层制造人工骨骼。专为医学设计,在广州三鑫金属科技有限公司订制。

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六、请问喷涂层的表面如需要具有粗糙度的特点是怎样形成的呢?

1. 粗糙度在2.2-38um 的形成变化取决于材料-工艺-喷涂参数。

2. 特点

• 随着颗粒直径或丝材的直径增大而增大。

• 随着颗粒撞击时候速度和温度的增大而降低。

• 基材表面的粗糙度也在一定程度上影响涂层的表面粗糙度。

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七、热喷涂基体的表面预处理有哪些要求?

1.清除一切油污和锈迹(特别是工件上的深孔、键槽和砂眼,等部位的油污)

2.使表面处于“粗化“状态,进行粗化处理打砂,增加表面积及不平度,提高结合力。

3.去除表面原有的硬化层、消除应力和导致应力集中的几何因素,使表面处于低硬度和低应力状态,增大喷涂时表面区的变形程度和均衡应力分布。

4.保证工件喷涂后的尺寸精度及非喷涂区域保护。

5.工件基材表面预处理的主要内容是净化和粗糙化,同时根据工件的不同情况还包括表面预加工、预热、非喷涂保护和粘结底层等。

6.有些工件需要进行车削和磨削表面加工,清除原涂层。

7.和车、刨、铣、磨等机加工方法。

8.表面预加工时,需要边角,平滑过度性的倒角。

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 八、涂层的测检有几种方法?

1.物理

2.化学

3.力学

4.测厚仪设备有:1.磁性2.涡流式3.触头扫描式

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九、如何检测和评定结合强度的方法呢?

1.结合强度的定性检验,有弯曲、挫磨、冲击、划痕、杯突、偏心车削、反复冲击等方法。

2.结合强度的定量测定,可提供定量的数据而能准确地检验和比较,各种涂层的结合特性和水平,主要有拉伸强度试验和剪切强度试验法,通过国内外的是胶结拉伸法。

3.测定:

4.防腐的测定涂层耐腐蚀性能的检测。(电弧喷涂)

5.涂层耐磨损性的检测 (HVOF 喷涂)

6.涂层的高温性能和热特性检测,(等离子喷涂)具于抗高温氧化、抗高温腐蚀、抗高温磨损的性能。热障涂层更需要有低热导,高热膨涨系数,抗热震性和高温下组织稳定性等特性。

7.

1.抗高温氧化试验

2.热导率的测定

3.高热膨涨系数测定

4.隔热试验

5.热寿命试验

6.热震试验

7.金相检测: 

是判定涂层质量和适用性的主要依据之一,进行涂层微观缺陷从孔洞裂纹,夹杂物等来评定涂层质量。

---采用光学金相显微镜和电子显微镜观擦研究其金相组织,×光射线珩射,电子探针等方法手段。

----光学显微镜和电子显微镜对涂层段面的金相组织进行观察分析。

----测试指标:

1.构成物的特征分布形状

2.结合状况与分离现像

3.涂层中的氧化物夹杂的含量及分布

4.孔隙的大小和形状分布

5.涂层喷涂颗粒熔化和变形状况“夹生含量及分布。

8. 涂层的缺陷

---涂层破裂

---涂层脱落

---涂层分层

----涂层不耐磨

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九、安全生产环境要素有哪些?

1.高温辐射

2.易燃爆危险气体

3.回火燃爆、

4.生产过程中产生的有害气体和烟雾

5.金属和非金属的粉尘

6.三废及其排放

7.燥音

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十、操作安全有哪些?

1.防火防爆

2.喷涂设备的防护和安全操作

3.人身安全和防护

4.对毒性的材料和其他危险的材料的防护措施

5.生产安全责任和管理

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十一、涂层的应用范围在典型的航空领域等有哪些?

热喷涂技术大量地应用到航空领域,喷涂的涂层包括耐冲蚀,耐热,耐磨,热障,封严,润滑,可磨等功能,

工件包括:喷气发动机叶片,压气机,燃气涡轮叶片,燃烧室内衬,起落架轴颈,机翼和机身承力结构,前整流舱,机匣等多种零部件

在火箭技术上对火箭头部和喷管喷涂AL2,O3,ZrO2,W等作耐热和抗冲蚀涂层,超短波天线喷涂AL2O3,绝热绝缘涂层,宇宙研究装置上喷涂AL2,O2,ZrO2,W金属及氧化物,碳化物涂层,以获得表面防粘连,绝热和热辐射性能。

广州三鑫金属科技有限公司室内采用美国PRAXAIR超音速喷涂、美国Miller等离子设备承接热喷涂加工具有年加工涂层产品十万件的能力。欢迎咨询加工涂层订购。

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 十二、涂层应用于哪些行业?        是的 它们在广州三鑫金属科技有限公司都可以实现加工涂层.可以在本网站上查看“设备涂层”栏目.可帮助您有更深的了解.

1. 在防腐领域上的运用 

防腐蚀涂层是热喷涂技术较大范围应用领域,其主要优点是:①可得到较厚的防腐性能好的涂层。能提供更长时间的使用寿命;②操作灵活,不受工件的尺寸和形状限制,对大型钢构件:桥梁,井架,铁塔,舰船,水闸门,等等。可以现场施工。③操作成本低,对环境污染少。可实现机械化操作。

主要有3种形式:

• 金属涂层:主要有锌,铝,锡,铅,等纯金属和合金材料,不锈钢涂层,并根据不同的工况要求采用不同的封孔剂封孔。

• 陶瓷涂层:采用AL2 O2,Cr2 O3,TiO2等耐酸碱和有机物腐蚀的金属氧化物涂层,辅以适当的封孔剂,达到防腐目的。

• 各种工程塑料涂层:喷涂聚乙烯,尼龙,聚苯硫醚,氧化聚醚等材料,可内酸,碱和有机介质,工作温度最高可达300°C

2. 在能源上工业中的应用 

能源工业中的火电、水电、原子能发电的设备,相当多的部件都可以采用热喷涂技术进行防护和强化以提高其使用寿命,或进行修复。从而增大生产的安全性和经济效益。列如:电站锅炉和工业锅炉的四管即:水冷壁、过热器、再热器、省煤器,喷涂可防高温腐蚀和磨损。

3. 在冶金工业和化学工业中的应用 

冶金工业和化学工业涉及大量的高温、磨损、介质腐蚀、氧化等环境。1.化学工业应用热喷涂进行表面防护和强化的手段,2. 冶金工业应用的涂层主要有抗高温氧化涂层,耐腐蚀气体涂层,热障涂层,热熔融金属涂层,耐沾着磨损涂层,耐磨粒磨损涂层,耐冲蚀性涂层,耐化学介质涂层。

材料包括:Al,Ni-Al,ZrO2,Al2O2,Cr2O3,Mo,Al2O2.浸渗聚合物等。

4. 在交通运输,石化、电子电器、轻工、纺织、医学、生物、建筑、水利、等应用 

列如:电子工业中的金属板上喷涂绝缘陶瓷涂层,医学生物领域喷涂钛合金涂层,和羟基磷灰石等生物活性陶瓷涂层制造人工骨骼。

5. 再制造工程方面的运用 

是对废旧产品高技术修复改造的产业化。以优质、高效、节能、节材、环保为准、来修复改造废旧产品的一系列技术措施和功效。

6. 机械模具喷涂成形方面的应用 

可制造锌基合金磨具,硬质合金磨具,高硬度金属壳型在壳型内补铸低熔点合金,最终可获得具有良好的导热性,耐腐蚀性,耐高温,和高力学性能的注塑模具。

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