热喷涂技术简介及应用概况
北京瑞达安喷涂技术开发中心总工程师
(原全国热喷涂协会秘书长)
教授级高级工程师
刘广海
热喷涂技术是材料表面强化和保护的新技术,在金属和非金属表面采用不同的喷涂方法,可喷涂金属、合金、陶瓷、复合陶瓷、塑料等涂层,达到防腐、耐磨、抗高温、耐氧化、隔热、绝缘、导电、微波吸收等多种功能。可以使报废了的零部件“起死回生”,使新的零部件“益寿延年”,从而实现节约能源、节约材料的目的。特别适合我国国情和我国现行的经济政策。
1. 热喷涂方法及涂层种类、特点简介
1.1 各种喷涂方法的工艺特点
| 喷涂方法 | 涂层材料 | 热源种类 | 热源温度(℃) | 粒子速度(米/秒) | 涂层与基材结合强度(Mpa) |
| 火焰粉末 | 金属、塑料 | 氧/燃气 | 3000 | 90~150 | 20~30 |
| 火焰丝材 | 金属、陶瓷 | 氧/燃气 | 3000 | 150~200 | 20~30 |
| 电弧喷涂 | 金属 | 直流电弧 | 5500~6000 | 150~250 | 20~40 |
| 超音速电弧 | 金属 | 直流电弧 | 5500~6000 | >380 | 40~60 |
| 等离子喷涂 | 金属、陶瓷、碳化物、塑料、复合物 | 直流电弧 | 11000 | 240~540 | 40~70 |
| 超音速火焰喷涂(HVOF) | 金属碳化物 | 氧/燃气 | 2800 | 600~900 | 40~90 |
| 超音速等离子喷涂 | 金属、陶瓷、碳化物、塑料、复合物 | 直流电弧 | 11000 | 600~900 | 40~90 |
|
燃气爆炸喷涂 |
金属、陶瓷、碳化物、塑料、复合物 | 氧/燃气 | 3000 | 600~900 | 40~90 |
1.2 涂层种类
1.2.1 耐磨涂层:粘着磨损
磨粒磨损
硬表面磨损
微震磨损
1.2.2 抗高温氧化涂层
1.2.3 隔热涂层
1.2.4 减摩密封涂层
1.2.5 增摩涂层
1.2.6 润滑涂层
1.2.7 耐蚀涂层:
大气腐蚀
河水介质腐蚀
海水介质腐蚀
酸碱介质腐蚀
有机介质腐蚀
熔融金属腐蚀涂层
1.2.8 导电涂层
1.2.9 吸波涂层
1.2.10 恢复尺寸涂层
2. 热喷涂技术应用概况
热喷涂技术自70年代以来,一直是国家重点推广应用项目,在国民经济各领域已经得到了广泛推广应用,取得了重大经济效益。现就各行业、各部门推广应用的量大面广的典型零部件简述如下:
2.1 电力系统
锅炉受热面(锅炉“四管”——水冷壁、过热器、省煤器、再热器)
气轮机
汽缸结合面
磨煤机系统
吸、排粉机叶轮
化学车间水处理系统
阀门
输变电结构
中、小水电站水轮机叶轮
风力发电部件
2.2 冶金系统
高炉风口、渣口
转炉烟罩
连铸机轧辊
轧辊
炉底辊
热轧工具――无缝钢管轧顶、剪叶
高炉料钟
炼铁出料流槽
水压机、油压机柱塞
2.3 有色系统
轧辊
水压机、油压机柱塞
碳素电极积压成型咀
2.4 煤炭系统
井筒
柱塞
刮板机中部槽
2.5 石油
柱塞、套筒、泵、轴
钻杆接头
储罐及输油管道
2.6 化工系统
热交换器
各种储罐
大型管道
阀门
2.7 机械行业
各种轴类、电机转子
各种风机
阀门
机械零部件强化及预报护
2.8 造纸行业
造纸烘缸
各种辊类
泵
2.9制糖行业
压榨辊
底梳
面梳
煮糖罐
2.10 纺织系统
各种类型倍捻机锭环、加捻器
磨擦盘、导丝器、卷绕槽筒
2.11 铁路系统
钢轨
道岔
机车各种零部件
2.12 航天、航空、国防
航空发动机
运载火箭
坦克
武器装备
2.13 钢铁结构件长效防腐
铁塔
桥梁
水闸门
通讯装置
公路设施
发电厂配电装置
煤矿井筒
船舶
地下电缆支架
航标浮鼓
2.14 建筑装潢
壁画
塑雕
2.15医疗卫生
人工牙齿
人工骨骼