等離子噴涂與其他噴涂方法具有相同的優(yōu)勢,例如不受限制的零件尺寸,基體材料寬,加工余量小以及通過噴涂來增強(qiáng)普通基材的表面,但還具有以下優(yōu)勢:
(1)基板加熱少,零件不變形,熱處理狀態(tài)不變。
由于零件在噴涂過程中不帶電并且母材沒有熔化,因此盡管等離子火焰的溫度很高,但能量卻非常集中。等離子弧的軸向溫度梯度非常大。通常,零件的溫升不超過200℃,因此零件不會(huì)發(fā)生變形,這對于薄壁零件,細(xì)長桿和某些精密零件的維修非常有利。由于母材的熱處理性能在200°C以下不會(huì)發(fā)生變化,因此可以噴涂某些高強(qiáng)度鋼。
(2)可以噴涂的材料范圍很廣,并且涂層的類型也很多。
由于等離子火焰的高溫,可以將各種噴涂材料加熱到熔融狀態(tài),因此有各種各樣的材料可用于等離子噴涂,因此可以獲得具有各種性能(例如磨損)的噴涂層。涂料,隔熱涂料層,耐高溫氧化涂料,絕緣涂料等。就廣泛的涂料而言,氧乙炔火焰噴涂,電弧噴涂,高頻感應(yīng)噴涂和爆炸性噴涂都不是和等離子噴涂一樣好。
(3)工藝穩(wěn)定,涂膜質(zhì)量高。
等離子噴涂的所有工藝參數(shù)均可定量控制,工藝穩(wěn)定,涂層重現(xiàn)性好。在等離子噴涂中,處于熔融狀態(tài)的顆粒的飛行速度可以達(dá)到180-480m / s甚至更高,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于45-120m / s的氧-乙炔火焰粉末噴涂的顆粒飛行速度。當(dāng)熔融顆粒與零件碰撞時(shí),它們會(huì)完全變形,涂層致密,并且與基材的結(jié)合強(qiáng)度很高。等離子噴涂層和母材的正常結(jié)合強(qiáng)度通常為30至70 MPa,而氧-乙炔火焰噴涂通常為5至20 MPa。由于可以通過在等離子噴涂過程中改變氣體來控制氣氛,因此可以大大減少涂層中的氧氣或氮?dú)夂俊?
等離子噴涂工藝參數(shù)主要包括電弧功率,送粉量,氣體流量和噴涂距離,以及噴槍的移動(dòng)速度和母材溫度。
1、送粉量和電功率
送粉量和電功率這兩個(gè)工藝參數(shù)是噴涂過程中***重要的參數(shù),也是需要經(jīng)常更改的參數(shù)。而且,這兩個(gè)參數(shù)彼此相關(guān)。確定這兩個(gè)過程參數(shù)時(shí),關(guān)鍵是要確保人的兩個(gè)適當(dāng)匹配。供粉量和功率的適當(dāng)匹配意味著對于一定等級(jí)和粒度的粉末,應(yīng)在不同的供粉量下施加不同的電功率,并通過調(diào)節(jié)氫氣流量來確保所需的工作電壓和噴射焓。 。 ,通過調(diào)節(jié)電流大小來調(diào)節(jié)輸入功率。當(dāng)送粉量恒定時(shí),如果電功率太小,粉會(huì)熔化嚴(yán)重,涂層中會(huì)含有大量的生粉,當(dāng)粉碰到工件時(shí),粉不會(huì)充分變形,并且會(huì)產(chǎn)生粉末的彈跳損失更多,并且沉積效率將很低。質(zhì)量下降。相反,如果電功率太大,盡管粉末在沖擊下熔化并變形良好,但是粉末會(huì)被嚴(yán)重氧化并通過加熱而燒蝕。涂層中有更多的煙塵,熔融顆粒會(huì)嚴(yán)重飛濺,這也會(huì)降低涂層的沉積效率和質(zhì)量。因此,對于具有一定粒度的一定等級(jí)的粉末,所送入的粉末量必須與電功率值相適應(yīng)。確定生產(chǎn)中粉末進(jìn)料量和電功率之間***佳匹配的方法是使用噴霧沉積效率測試。通常,將沉積效率曲線中***高點(diǎn)的電功率值作為佳值。
2、噴涂距離
粉末在等離子火焰中加熱并加速需要一些時(shí)間,因此應(yīng)該有適當(dāng)?shù)膰娡烤嚯x。如果噴涂距離太近,則會(huì)因粉末加熱不良和沖擊變形不足而影響涂層質(zhì)量,并使零件暴露于等離子體中?;鹧媪鲃?dòng)的影響將導(dǎo)致嚴(yán)重的氧化,同時(shí),基板的溫度將升高得太高,從而導(dǎo)致熱變形。如果噴涂距離過長,則與零件接觸時(shí),已加熱至熔融狀態(tài)的粉末將冷卻下來,并且飛行速度將開始降低,這也影響了涂層的質(zhì)量,并影響了涂層的質(zhì)量。噴涂效率將大大降低。
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