超音速電弧噴涂技術(shù)

1、防磨防腐新材料超音速電弧噴涂技術(shù)防磨防腐新材料超音速電弧噴涂技術(shù)一、超音速電弧噴涂的原理電弧噴涂原理是利用兩根連續(xù)送進(jìn)的金屬絲作為自耗電極，在其端部產(chǎn)生電弧作為熱源，用壓縮空氣將熔化了的絲材霧化，并以超音速噴向工作件形成一種結(jié)合強(qiáng)度高、孔隙率低、表面粗糙度低的涂層的熱噴涂方法。其工作原理與普通電弧噴涂（亞音速霧化）一樣，超音速電弧噴涂是一個(gè)不斷連續(xù)進(jìn)行的熔化－霧化－沉積的過(guò)程。但在霧化方式上，超音速電弧噴涂與普通電弧噴涂有根本的區(qū)別，即

2、超音速電弧噴涂是采用超音速霧化。其優(yōu)點(diǎn)是：霧化效果好，霧化后的粒子細(xì)小均勻，速度高，有利于獲得高質(zhì)量的涂層。超音速電弧噴涂采用拉伐爾噴嘴，將氣流的速度從亞音速提高到超音速，加強(qiáng)了氣流對(duì)粒子的加速效果，從而提高了粒子速度。粒子速度對(duì)涂層的性能有很大的影響。粒子速度高，粒子沉積時(shí)對(duì)基體的撞擊作用就強(qiáng)，粒子變形就充分。有利于粒子與基體、粒子與粒子之間的結(jié)合，從而提高涂層的結(jié)合強(qiáng)度和內(nèi)聚強(qiáng)度；粒子速度高，粒子沉積前在空氣中的飛行時(shí)間短，飛行中產(chǎn)

3、生的氧化物就少，有利于粒子的結(jié)合，從而提高涂層的內(nèi)聚強(qiáng)度，降低涂層的孔隙率。粒子速度越高，越有利于獲得高質(zhì)量的涂層。隨著熱噴涂設(shè)備的更新?lián)Q代，粒子速度在不斷提高，涂層的質(zhì)量也不斷得到改善。超音速霧化減小了粒子的粒度，降低了涂層的粗糙度。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，大大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(guò)程中的飛濺，

4、有利于降低涂層的孔隙率。超音速霧化是超音速電弧噴涂的出發(fā)點(diǎn)，是其與普通電弧噴涂的根本區(qū)別。超音速電弧噴涂設(shè)備包括電源、噴槍、送絲機(jī)構(gòu)及其附件，關(guān)鍵設(shè)備是超音速電弧噴槍。我公司采用進(jìn)口噴嘴，并且噴涂電流穩(wěn)定，能在保證絲材霧化效果、涂層質(zhì)量的前提下，一天的噴涂面積達(dá)到20m2。電弧噴涂時(shí)，弧區(qū)的溫度高達(dá)5000－6000℃，用氣冷的方式對(duì)噴嘴進(jìn)行冷卻。二、超音速電弧噴涂的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)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

5、?；鹧鎳娡慨a(chǎn)生的大部分熱量散失到大氣和冷卻系統(tǒng)中了，熱能的利用率僅為8－15%。而電弧噴涂是直接用電能轉(zhuǎn)化為熱能來(lái)熔化絲材，熱能利用率高達(dá)在我國(guó)，“鍋爐四管”的磨損腐蝕一直是困擾CFB鍋爐電站的瓶頸問(wèn)題。由此引起的鍋爐爆管、泄漏，腐蝕，停爐檢修等造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響是十分巨大的。鍋爐四管因長(zhǎng)期處在硫化腐蝕、高溫氧化和粒子沖刷的環(huán)境中，工作環(huán)境十分惡劣。為解決磨損腐蝕失效問(wèn)題，在國(guó)外，采用電弧噴涂技術(shù)，例如美國(guó)、德國(guó)、前蘇聯(lián)、日本等國(guó)

6、，在鍋爐四管上，噴涂不同的合金材料，對(duì)減緩鍋爐管子的磨損腐蝕，延長(zhǎng)使用周期，是很有效果的。在國(guó)內(nèi)超音速電弧噴涂技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用，如我公司先后為國(guó)內(nèi)幾十家電廠對(duì)鍋爐四管、外置式換熱器、爐膛埋管受熱面、冷渣器中的熱交換器、水（汽）冷式旋風(fēng)分離器膜式壁、爐膛水冷壁衛(wèi)燃帶及其爐頂出口四周易磨損部位進(jìn)行了噴涂，都取得了明顯效果。四）、噴涂工藝、涂層材料特性1、噴涂工藝噴涂工藝主要包括兩部分：表面預(yù)處理和噴涂。先采用石英砂進(jìn)行預(yù)處理，以除去管件表

7、面的氧化物，使待噴涂的表面變得光潔，提高涂層的結(jié)合強(qiáng)度。涂層厚度厚度一般為0.3－0.5mm，噴涂距離為150－200mm，噴涂角度90。2、涂層材料及其特性涂層材料種類a、鎳鋁合金規(guī)格Ф3.0mmФ2.0mmb、鎳鉻鉬錳防磨合金規(guī)格Ф3.0mmФ2.0mmc、高鉻鎳釩錳基防磨合金規(guī)格Ф3.0mmФ2.0mmФ1.6mm材料特性▲在所有金屬噴涂材料中具有最低摩擦系數(shù)0.08—0.12▲涂層具有超級(jí)結(jié)合強(qiáng)度50Mpa▲高耐磨性能使用壽命1