熱噴涂涂層的性能和涂層的質(zhì)量主要是由您所選擇涂層材料、噴涂工藝及其工藝參數(shù)所決定的。 |
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選擇涂層材料應(yīng)根據(jù)以下原則進(jìn)行:
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首先要滿足涂層的應(yīng)用需求,即滿足涂層實(shí)際運(yùn)行工況的要求,滿足對(duì)涂層使用壽命的要求。
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綜合考慮材料的應(yīng)用性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性,即材料既能滿足應(yīng)用需求,又能滿足噴涂工藝的要求,而且又比較經(jīng)濟(jì)。
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單一材料不能滿足時(shí)可采用多種材料復(fù)合和多層涂層復(fù)合的原則。在某些工況下可采用多種材料復(fù)合,形成復(fù)合涂層;單一結(jié)構(gòu)的涂層不能滿足時(shí),可采用多層式結(jié)構(gòu)。
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由于復(fù)合涂層在整個(gè)涂層厚度上都應(yīng)具有相同的功能,因此復(fù)合涂層材料的選擇應(yīng)注意:
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多種材料的綜合性能要滿足使用要求。
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既能與基體材質(zhì)相容,涂層中的各種材料之間又具較好的相容性。
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應(yīng)考慮噴涂時(shí)不同材料的沉積效率。
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多層結(jié)構(gòu)的涂層在進(jìn)行材料選擇時(shí),應(yīng)注意:
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根據(jù)材料的不同性能要求進(jìn)行選擇。
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粘接底層材料要考慮其結(jié)合性能和再覆蓋性能;面層材料主要依據(jù)工件對(duì)涂層要求的功能進(jìn)行選擇。
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底層材料和面層材料的相容性。
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材料選擇中應(yīng)用性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性的綜合分析:
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由于材料的應(yīng)用需求往往是多方面的,在材料選擇時(shí)應(yīng)突出主要應(yīng)用需求,兼顧其他性能要求。例如,要求耐磨損的涂層往往也要求耐腐蝕。選擇時(shí)以滿足主要功能耐磨損為主,兼顧耐腐蝕要求。
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工藝性好,流動(dòng)性好易輸送,可控制,沉積效率高。
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不必片面強(qiáng)調(diào)涂層的使用壽命,能與工件等壽命的為最好。
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涂層材料選擇還應(yīng)考慮到噴涂工藝對(duì)材料的影響:
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材料經(jīng)噴涂工藝后會(huì)發(fā)生變化。如材料會(huì)產(chǎn)生氧化、失碳和相變等。其性能也會(huì)改變。例如,碳鋼噴涂后會(huì)氧化及失碳,氧化鈦類材料噴后會(huì)失氧,碳化物陶瓷材料會(huì)失碳和相變,使硬度降低。氧化鋯噴涂后會(huì)產(chǎn)生可逆的相變,并伴有一定的體積變化等。
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不同材料的沉積效率是不同的。對(duì)于復(fù)合涂層,其中的成份配比會(huì)在噴涂后發(fā)生變化。
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與鑄造、鍛造等常規(guī)方法制成的材料不同,涂層是由無數(shù)個(gè)變形粒子組成的層狀結(jié)構(gòu)組織,含有一定的孔隙、材料呈各向異性、涂層中存在著多種復(fù)雜的應(yīng)力。
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當(dāng)涂層材料確定以后,應(yīng)根據(jù)使用要求確定噴涂工藝。噴涂工藝的選擇原則:
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根據(jù)涂層的使用要求和涂層材料確定噴涂工藝。
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選定的噴涂工藝應(yīng)能適合于涂層工件本身。
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當(dāng)有二種以上的工藝方法都能滿足要求時(shí),應(yīng)選擇成本低的。
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選擇噴涂工藝時(shí)一般可作如下選擇:
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根據(jù)涂層的使用要求確定噴涂工藝。只要能滿足要求,優(yōu)先選擇低成本工藝。若對(duì)涂層的技術(shù)要求并不苛刻,熔點(diǎn)低于2000℃的金屬或合金材料,可選擇火焰噴涂。
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對(duì)于高熔點(diǎn)陶瓷材料,如氧化鋯,氧化鉻等,涂層的工況又較為惡劣,工件又是較貴重的關(guān)鍵部件,可考慮選擇等離子噴涂。因?yàn)榈入x子噴涂的材料適應(yīng)面較廣,材料的熔點(diǎn)不受限制,熱源具有非氧化性,工藝參數(shù)可以精細(xì)控制,涂層的再現(xiàn)性較好。
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對(duì)于量大面廣的大型金屬噴涂工程,可選用電弧噴涂工藝。如大面積噴鋁噴鋅防腐工程均采用電弧噴涂工藝。由于電弧噴涂的效率高,成本低,質(zhì)量相對(duì)較好,因此在鍋爐“四管”噴涂鎳鉻合金,造紙機(jī)烘缸的不銹鋼噴涂中得到廣泛應(yīng)用。
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對(duì)于要求高結(jié)合強(qiáng)度、低氣孔率的金屬、合金及某些金屬陶瓷涂層,可選用超音速火焰噴涂(HVOF)或爆炸噴涂。
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