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廣州三鑫金屬科技有限公司

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噴涂材料應用

日期: 2014-03-25 03:04:23    字體:    瀏覽(lan): 0

熱噴涂材料
目前實際應用中已實現工業化生產的噴涂材料有金屬、合金和陶瓷等,主要以粉末、絲材、棒材狀態使用,其中噴涂粉末占噴涂材料總用量的70%以上。用作涂層的材料有:
1、熱噴涂用粉末
    純金屬粉末:   W、Mo、Al、Cu、Ni、Ti、Ta、Nb等
    合金粉末:    Al-Ni、Ni-Cr、Ti-Ni、Ni-Cr-Al、Co-Cr-W、MCrAlY(M=Co、Ni、Fe),Co基、Ni基、Fe基自熔合金等
    氧化物陶瓷粉末:Al2O3、ZrO2、Cr2O3、TiO2等
    碳化物粉末:WC、TiC、Cr3C2等
    金屬陶瓷粉末:WC-Co,Cr3C2-NiCr等
    塑料粉(fen)末:尼龍、聚乙(yi)烯,聚苯(ben)硫醚等

2、熱噴涂用絲材
    Al、Cu、Zn、Sn、Al-Zn合金,巴氏(shi)合金,不銹鋼,Ni-Al絲等(deng)

3、熱噴涂用棒材
    Al2O3、ZrO2、Cr2O3等

涂層功能和應用
1、抗磨損涂層
    磨(mo)(mo)(mo)損(sun)是(shi)造成工(gong)業部門(men)設備損(sun)壞(huai)的(de)(de)(de)主要原因(yin)之一(yi),可能(neng)產生磨(mo)(mo)(mo)損(sun)的(de)(de)(de)工(gong)作條件(jian)(jian)包括微振(zhen)、滑動、沖擊、擦傷、侵蝕(shi)等。抗磨(mo)(mo)(mo)損(sun)涂(tu)(tu)層(ceng)應該(gai)是(shi)堅硬(ying)的(de)(de)(de),而且具(ju)有(you)(you)耐熱和(he)耐化(hua)學腐蝕(shi)的(de)(de)(de)性能(neng)。Fe、Ni、Co基(ji)(ji)自(zi)熔(rong)合金(jin)以及WC-Co和(he)Cr3C2-NiCr等金(jin)屬陶瓷(ci)以及Al2O3、Cr2O3等陶瓷(ci)材料(liao)具(ju)有(you)(you)上述這些性能(neng)。采用涂(tu)(tu)層(ceng)技術(shu)提高工(gong)件(jian)(jian)表面耐磨(mo)(mo)(mo)性的(de)(de)(de)應用非常廣泛,如(ru)活(huo)塞環(huan)、齒輪同步環(huan)噴涂(tu)(tu)Mo涂(tu)(tu)層(ceng),紡(fang)織(zhi)機(ji)械(xie)中的(de)(de)(de)羅拉(la)、導絲鉤等零部件(jian)(jian)噴涂(tu)(tu)耐纖維磨(mo)(mo)(mo)損(sun)的(de)(de)(de)Al2O3、Al2O3—TiO2陶瓷(ci)涂(tu)(tu)層(ceng),泵(beng)和(he)閥門(men)密封面噴涂(tu)(tu)Cr2O3、WC-Co等耐磨(mo)(mo)(mo)涂(tu)(tu)層(ceng),大(da)馬力載(zai)重汽(qi)車(che)曲軸及大(da)型磨(mo)(mo)(mo)煤機(ji)、排(pai)風機(ji)軸等采用Fe基(ji)(ji)合金(jin)材料(liao)進行(xing)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)修復和(he)耐磨(mo)(mo)(mo)強化(hua)等。

2、防腐蝕涂層
    長(chang)期暴露在(zai)戶外大(da)(da)氣(海(hai)洋、工業及(ji)城鄉大(da)(da)氣)和不同介(jie)質(海(hai)水、河水溶劑及(ji)油類等(deng)(deng))環境(jing)中的(de)大(da)(da)型鋼鐵(tie)構件,如輸(shu)變電鐵(tie)塔、鋼結構橋、海(hai)上鉆(zhan)井平(ping)臺、煤礦(kuang)井架(jia)以(yi)及(ji)各(ge)種化(hua)工容(rong)器如儲罐等(deng)(deng),受到不同程度的(de)環境(jing)氧化(hua)和侵蝕。采用Al、Zn、Al-Zn合(he)金(jin)及(ji)不銹(xiu)鋼等(deng)(deng)涂層進行(xing)防護(hu),可以(yi)獲(huo)得(de)長(chang)達20年以(yi)上的(de)長(chang)期防護(hu)效(xiao)果。一些受到氣體腐蝕和化(hua)學(xue)腐蝕的(de)部件,可以(yi)根據具體工況(如介(jie)質、濃度、溫度、壓力(li)等(deng)(deng))選擇(ze)合(he)適的(de)金(jin)屬(shu)、合(he)金(jin)、陶(tao)瓷及(ji)塑料(liao)等(deng)(deng)涂層材料(liao)進行(xing)防護(hu)。

3、抗高溫氧化和耐熱腐蝕涂層
    對于一(yi)些暴露(lu)在高溫(wen)(wen)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)氣體中的(de)(de)(de)部(bu)件(jian),受到(dao)高溫(wen)(wen)、氣體腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)及(ji)氣流沖刷的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)(yong),嚴(yan)重影響(xiang)了設備的(de)(de)(de)壽(shou)命(ming)和(he)(he)運行的(de)(de)(de)安(an)全。抗(kang)(kang)高溫(wen)(wen)氧(yang)化(hua)及(ji)高溫(wen)(wen)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)材料除了必須(xu)抗(kang)(kang)高溫(wen)(wen)氧(yang)化(hua)和(he)(he)耐腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)外(wai),還必須(xu)具有(you)與基體材料相似的(de)(de)(de)熱(re)膨脹系數,方不(bu)會因溫(wen)(wen)度周期變化(hua)和(he)(he)局部(bu)過熱(re)導致涂(tu)層抗(kang)(kang)熱(re)疲(pi)勞性能下(xia)降。用(yong)(yong)(yong)作抗(kang)(kang)高溫(wen)(wen)氧(yang)化(hua)和(he)(he)高溫(wen)(wen)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)涂(tu)層材料有(you):NiCr、NiAl、MCrAl、MCrAlY(M=Co、Ni、Fe)及(ji)Hastiloy和(he)(he)Stellite合金等(deng)。這類涂(tu)層的(de)(de)(de)典型應用(yong)(yong)(yong)如(ru)電廠鍋(guo)(guo)爐四管(guan)(guan)(水(shui)(shui)冷壁(bi)管(guan)(guan)、再熱(re)器(qi)管(guan)(guan)、過熱(re)器(qi)管(guan)(guan)及(ji)省煤(mei)器(qi)管(guan)(guan))及(ji)水(shui)(shui)冷壁(bi)等(deng)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)氧(yang)化(hua)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)一(yi)直是電力(li)、造紙、化(hua)工等(deng)工業鍋(guo)(guo)爐用(yong)(yong)(yong)戶(hu)需要解決的(de)(de)(de)問題,經(jing)多年研究、實踐證(zheng)明,采用(yong)(yong)(yong)電弧噴涂(tu)Ni-Cr、Fe-Cr-Al、Ni-Cr-Al、45CT等(deng)涂(tu)層能獲得良好的(de)(de)(de)防護作用(yong)(yong)(yong),使用(yong)(yong)(yong)壽(shou)命(ming)最長達9年。MCrAlY涂(tu)層用(yong)(yong)(yong)于航空渦輪(lun)發(fa)動(dong)機葉片涂(tu)層以及(ji)作為(wei)渦輪(lun)發(fa)動(dong)機燃燒室、火焰筒等(deng)用(yong)(yong)(yong)熱(re)障涂(tu)層的(de)(de)(de)粘結(jie)底(di)層。

4、熱障涂層
    ZrO2、Al2O3等陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)涂(tu)層(ceng)(ceng),熔(rong)點高、導熱(re)(re)系數低(di),在高溫條件下對基體金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)具有(you)良好(hao)的(de)隔熱(re)(re)保護(hu)作(zuo)用稱為熱(re)(re)障涂(tu)層(ceng)(ceng)。這(zhe)種涂(tu)層(ceng)(ceng)一(yi)般由(you)兩個系統(tong)構成(cheng)(cheng),一(yi)是由(you)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)作(zuo)底(di)層(ceng)(ceng),另一(yi)則是由(you)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)作(zuo)表(biao)層(ceng)(ceng)。有(you)時為了降低(di)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)和陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)間的(de)熱(re)(re)膨脹差(cha)異和改善涂(tu)層(ceng)(ceng)中的(de)應力分布,常在粘結底(di)層(ceng)(ceng)和陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)面層(ceng)(ceng)間增加一(yi)過渡層(ceng)(ceng),該過渡層(ceng)(ceng)或為由(you)底(di)層(ceng)(ceng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)和面層(ceng)(ceng)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)材(cai)(cai)料以不同比(bi)例混合的(de)多層(ceng)(ceng)涂(tu)層(ceng)(ceng)或為由(you)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)及陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)材(cai)(cai)料成(cheng)(cheng)分連續變化的(de)涂(tu)層(ceng)(ceng)來形成(cheng)(cheng)所謂(wei)的(de)成(cheng)(cheng)分(或功(gong)能)梯度涂(tu)層(ceng)(ceng)。金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)粘結底(di)層(ceng)(ceng)為Co或Ni、加有(you)Cr、Al、Y的(de)合金(jin)(jin)(jin)材(cai)(cai)料,陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)材(cai)(cai)料最(zui)好(hao)采用由(you)Y2O3穩定的(de)ZrO2,熱(re)(re)障涂(tu)層(ceng)(ceng)一(yi)般用于(yu)柴油(you)發(fa)動(dong)機(ji)活(huo)塞、渦輪發(fa)動(dong)機(ji)燃燒室、閥門和火焰穩定器等。

5、絕緣涂層
    陶瓷材料不僅具有高的(de)硬(ying)度(du)和(he)優(you)良(liang)的(de)耐磨性能,還具有十分(fen)(fen)優(you)良(liang)的(de)絕(jue)(jue)(jue)緣性能,采用高能等離子噴涂(tu)(tu)的(de)Al2O3涂(tu)(tu)層(ceng)致密、絕(jue)(jue)(jue)緣強(qiang)度(du)高,是理(li)想的(de)絕(jue)(jue)(jue)緣涂(tu)(tu)層(ceng)。如(ru)果采用有機或無機物質(zhi)對(dui)噴涂(tu)(tu)層(ceng)再進(jin)行封孔處理(li),則(ze)將獲(huo)得(de)更為優(you)良(liang)的(de)絕(jue)(jue)(jue)緣效果。目(mu)前這種(zhong)高度(du)絕(jue)(jue)(jue)緣的(de)涂(tu)(tu)層(ceng)已用于對(dui)高分(fen)(fen)子材料薄膜進(jin)行活化處理(li)的(de)電(dian)暈(yun)放電(dian)輥表面,效果良(liang)好(hao)。

6、間隙控制涂層
    采用(yong)復合粉末,在基(ji)體(ti)上噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)軟(ruan)質的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)磨耗(hao)密(mi)封涂(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)是航空、航天工業中迅速發(fa)展起(qi)來的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)密(mi)封、控隙技(ji)術(shu),是現代熱噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)應用(yong)之一。在配合件的(de)(de)(de)(de)(de)接觸運動(dong)中采用(yong)可(ke)磨耗(hao)涂(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)材料(liao)是由(you)兩種(zhong)粉末的(de)(de)(de)(de)(de)混合粉或(huo)團聚粉組(zu)成,用(yong)火焰或(huo)等離子(zi)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)方法制備。一般來說,可(ke)磨耗(hao)涂(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)由(you)金(jin)屬本(ben)體(ti)和(he)非(fei)金(jin)屬填料(liao)組(zu)成,填料(liao)通常(chang)是石(shi)墨、聚脂、氮化硼等。填料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)是減弱(ruo)涂(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)本(ben)身的(de)(de)(de)(de)(de)整體(ti)性,從而增(zeng)強涂(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)磨損性。已經(jing)開發(fa)了一系(xi)列的(de)(de)(de)(de)(de)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)用(yong)可(ke)磨損涂(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)材料(liao),這些涂(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)用(yong)于表面的(de)(de)(de)(de)(de)空氣(qi)(qi)密(mi)封部(bu)位,壓氣(qi)(qi)機(ji)或(huo)透平葉片(pian)與金(jin)屬表層(ceng)結(jie)構或(huo)機(ji)閘之間,獲得了良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)封效果。可(ke)磨耗(hao)涂(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)還可(ke)用(yong)于迷宮(gong)式密(mi)封,該涂(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)用(yong)來疏導冷卻空氣(qi)(qi),減少發(fa)動(dong)機(ji)壓縮空氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)損失,并保持轉子(zi)軸的(de)(de)(de)(de)(de)壓力平衡。

7、尺寸恢復涂層
    熱(re)噴(pen)涂(tu)是(shi)(shi)恢(hui)(hui)復(fu)(fu)(fu)零(ling)部件尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)一種(zhong)經(jing)濟而有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)(fa)。無(wu)論(lun)是(shi)(shi)因(yin)工(gong)(gong)(gong)(gong)作磨(mo)(mo)損還是(shi)(shi)因(yin)加工(gong)(gong)(gong)(gong)超差造成(cheng)工(gong)(gong)(gong)(gong)件尺(chi)寸(cun)不合要求,均能(neng)利用(yong)(yong)熱(re)噴(pen)涂(tu)技(ji)術予(yu)以恢(hui)(hui)復(fu)(fu)(fu)。這(zhe)種(zhong)方法(fa)(fa)既沒有焊接時的(de)(de)(de)(de)(de)變形問題,也(ye)不象特殊的(de)(de)(de)(de)(de)電鍍(du)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)那樣昂(ang)貴。同(tong)時新表面(mian)可(ke)以由(you)耐(nai)磨(mo)(mo)或抗蝕(shi)(shi)材料構成(cheng),也(ye)可(ke)以與工(gong)(gong)(gong)(gong)件的(de)(de)(de)(de)(de)構成(cheng)材料相同(tong)。修復(fu)(fu)(fu)各種(zhong)軸(zhou)類(lei)和(he)(he)柱(zhu)塞(sai)件是(shi)(shi)典型的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong),包括迥轉軸(zhou)、汽(qi)車軸(zhou)、往復(fu)(fu)(fu)柱(zhu)塞(sai)、軸(zhou)頸、軋輥、造紙烘缸以及石(shi)油化(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)(gong)業中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)泵類(lei)葉輪葉片(pian)及外殼等(deng)。發(fa)電機(ji)汽(qi)缸中(zhong)分(fen)(fen)面(mian)現場(chang)(chang)熱(re)噴(pen)涂(tu)修復(fu)(fu)(fu)是(shi)(shi)熱(re)噴(pen)涂(tu)恢(hui)(hui)復(fu)(fu)(fu)平面(mian)工(gong)(gong)(gong)(gong)件尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)一個成(cheng)功的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)例。發(fa)電機(ji)汽(qi)缸在長期的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)中(zhong)其中(zhong)分(fen)(fen)面(mian)由(you)于微(wei)振(zhen)、熱(re)汽(qi)流腐蝕(shi)(shi)及沖(chong)蝕(shi)(shi)等(deng)作用(yong)(yong)而發(fa)生多處(chu)形狀不同(tong)、面(mian)積(ji)不等(deng)及深淺各異的(de)(de)(de)(de)(de)破壞(huai),引起泄漏(lou)而影響(xiang)發(fa)電機(ji)效(xiao)率。采(cai)用(yong)(yong)熱(re)噴(pen)涂(tu)方法(fa)(fa)分(fen)(fen)別對(dui)各破壞(huai)處(chu)進行噴(pen)涂(tu)填補,然后通過(guo)打磨(mo)(mo)使(shi)得汽(qi)缸平面(mian)恢(hui)(hui)復(fu)(fu)(fu)平整并達到(dao)所需的(de)(de)(de)(de)(de)尺(chi)寸(cun)精度。熱(re)噴(pen)涂(tu)技(ji)術不失為重(zhong)量大、結構復(fu)(fu)(fu)雜和(he)(he)價格(ge)昂(ang)貴的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)缸的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)分(fen)(fen)面(mian)現場(chang)(chang)修復(fu)(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)安全(不會發(fa)生變形)、簡單而高效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)(fa)。

8、生物功能涂層
    在不銹鋼或鈦基體上噴涂生物功能陶瓷涂層,如羥基磷灰石等,能有效地克服金屬型人工骨骼與生物體組織不相容和體液腐蝕問題,并能改善人體組織與人工植入體的結合。
    
9、遠紅處幅射涂層
    某些氧(yang)化物(wu)具有(you)(you)高的熱(re)輻射率,在受熱(re)時能夠(gou)輻射出遠(yuan)紅處(chu)波,這種波的能量極易被高分子(zi)有(you)(you)機物(wu)(如油漆)、水、空氣等物(wu)質的分子(zi)吸收(shou)產生(sheng)共振而產生(sheng)內(nei)熱(re),從(cong)而加速(su)過程的進行。在加熱(re)元件上噴涂這種涂層,其(qi)節電(dian)效率一般平均在25~40%左右。

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