等離子噴涂與其他噴涂方法具有相同的優勢,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普通基材的表面,但還具有以下優勢:
(1)基板加熱少,零件不變形,熱處理狀態不變。
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℃,因此零件不會發生變形,這對于薄壁零件,細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以下不會發生變化,因此可以噴涂某些高強度鋼。
(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,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,高頻感應噴涂和爆炸性噴涂都不是和等離子噴涂一樣好。
(3)工藝穩定,涂膜質量高。
等離子噴涂的所有工藝參數均可定量控制,工藝穩定,涂層重現性好。在等離子噴涂中,處于熔融狀態的顆粒的飛行速度可以達到180-480m / s甚至更高,這遠遠高于45-120m / s的氧-乙炔火焰粉末噴涂的顆粒飛行速度。當熔融顆粒與零件碰撞時,它們會完全變形,涂層致密,并且與基材的結合強度很高。等離子噴涂層和母材的正常結合強度通常為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氣含量。
等離子噴涂工藝參數主要包括電弧功率,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工藝參數是噴涂過程中***重要的參數,也是需要經常更改的參數。而且,這兩個參數彼此相關。確定這兩個過程參數時,關鍵是要確保人的兩個適當匹配。供粉量和功率的適當匹配意味著對于一定等級和粒度的粉末,應在不同的供粉量下施加不同的電功率,并通過調節氫氣流量來確保所需的工作電壓和噴射焓。 。 ,通過調節電流大小來調節輸入功率。當送粉量恒定時,如果電功率太小,粉會熔化嚴重,涂層中會含有大量的生粉,當粉碰到工件時,粉不會充分變形,并且會產生粉末的彈跳損失更多,并且沉積效率將很低。質量下降。相反,如果電功率太大,盡管粉末在沖擊下熔化并變形良好,但是粉末會被嚴重氧化并通過加熱而燒蝕。涂層中有更多的煙塵,熔融顆粒會嚴重飛濺,這也會降低涂層的沉積效率和質量。因此,對于具有一定粒度的一定等級的粉末,所送入的粉末量必須與電功率值相適應。確定生產中粉末進料量和電功率之間***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間,因此應該有適當的噴涂距離。如果噴涂距離太近,則會因粉末加熱不良和沖擊變形不足而影響涂層質量,并使零件暴露于等離子體中。火焰流動的影響將導致嚴重的氧化,同時,基板的溫度將升高得太高,從而導致熱變形。如果噴涂距離過長,則與零件接觸時,已加熱至熔融狀態的粉末將冷卻下來,并且飛行速度將開始降低,這也影響了涂層的質量,并影響了涂層的質量。噴涂效率將大大降低。
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