熱噴涂技術(shù)
熱噴涂絲材
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2011-11-23 00:00
各種金屬和合金絲材（又稱(chēng)線(xiàn)材）是火焰絲材噴涂和電弧噴涂工藝中廣泛采用的熱噴涂材料。近年來(lái)，復(fù)合絲材和粉芯（藥芯）復(fù)合絲材的成功開(kāi)發(fā)，使熱噴涂絲材已從原先單一的金屬、合金絲材發(fā)展成為具有金屬陶瓷和陶瓷復(fù)合等種類(lèi)。尤其是納米粉芯復(fù)合絲材的開(kāi)發(fā)使熱噴涂絲材種類(lèi)更加豐富。
對(duì)熱噴涂絲材的基本要求：材料的化學(xué)成分和熱噴涂性能。絲材的熱噴涂性能是指絲材的幾何尺寸及公差，表面狀態(tài)，延展性及強(qiáng)度等。
熱噴涂絲材一般可分為：鋅、鋁及其合金絲材；鐵基合金（鋼鐵材料）絲材；有色金屬及鎳基合金絲材；復(fù)合絲材等。
鋅、鋁合金絲材包括：
純鋅絲、純鋁絲及鋅鋁合金絲。主要用于鋼鐵構(gòu)件的長(zhǎng)效防護(hù)。
鋁硅合金絲，鋅錫合金絲，主要用來(lái)防腐，修復(fù)工件，電磁屏蔽等。
鐵基合金絲材主要包括：碳鋼噴涂絲材和不銹鋼絲材。
碳鋼絲材常用的有：低碳鋼絲、中碳鋼絲和高碳鋼絲。主要用于鋼鐵工件的表面修復(fù)。碳素工具鋼類(lèi)高硬度絲材，主要用于噴涂高硬耐磨涂層。
不銹鋼絲材常用的有：Cr13系列，如1Cr13，2 Cr13 和3Cr13。Cr13材料是高碳馬氏體不銹鋼，具有淬硬性，顆粒間結(jié)合好，主要用于電弧噴涂高硬度耐磨耐腐涂層。0Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni9Ti系列，是低碳馬氏體不銹鋼材料，具有優(yōu)異的耐腐蝕性能。涂層內(nèi)聚強(qiáng)度高，易切削，常用作修復(fù)使用。這類(lèi)似材料還有1Cr18Mn9Ni5N，0Cr18Ni12 Mn 2Ti等。
除了以上介紹的鋅、鋁類(lèi)材料外，有色金屬絲材還包括：
- 銅及銅合金絲材。純銅除用作導(dǎo)電涂層外，還用作裝飾。鋁青銅系列合金具有良好的耐蝕性，可用作修復(fù)。由于此涂層的抗拉強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度都較高，在電弧噴涂中常用作粘接底層。常用的銅合金絲材還有黃銅絲（含15～23%Zn），錫青銅絲（含3.5～4.5%Sn，2.7～3.3%Zn），磷青銅絲（含6～8%Sn，0.1～0.25%P）。
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鎳具有抗氧化、耐熱和耐蝕性，而且韌性好，強(qiáng)度高。鎳鉻合金絲具有優(yōu)異的耐熱抗氧化性能；鎳－鉻－鈦合金還具有極好的抗高溫燃?xì)飧g性能；鎳銅合金 亦被稱(chēng)作“蒙乃爾”合金，具有良好的耐蝕性能。鎳基合金線(xiàn)材的性能見(jiàn)下表。
常用的鎳基合金絲材
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材料
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主要成分/%
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主要性能
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鎳鉻合金絲材
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Ni77～79，Cr19～21
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具有良好的抗氧化性能，可在1200℃的氧化氣氛中工作?？勺麂撹F件的耐熱抗氧化涂層。
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鎳銅合金絲材
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Cu29，Mn1.1，F(xiàn)e0.9，Ni 余
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優(yōu)異的耐蝕性，可用于腐蝕環(huán)境下機(jī)械零部件的耐腐蝕涂層。
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鎳鉻鈦合金絲材
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Cr43，Ti＜0.4，Ni余
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噴涂性能好，在400－800℃下有優(yōu)異的抗硫化物、抗高溫燃?xì)飧g性。主要用作鍋爐管道保護(hù)涂層
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鎳鉻鋁合金絲材
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Cr15～17,Al5～7,Ni 余
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涂層結(jié)合性能好，能抗高溫氧化和燃?xì)飧g，可在1000℃下工作。廣泛用作粘接底層。
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鎳鉻鐵合金絲材
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Ni 60，Cr15，Fe余
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在1060℃下有很好的抗氧化性能，主要用作耐高溫抗氧化涂層
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復(fù)合絲材大體包括：
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鎳鋁復(fù)合絲材。采用包覆法制得的鎳鋁復(fù)合絲材，其鋁含量約5%，這是一種自粘接復(fù)合絲材。絲材在火焰或電弧焰流中達(dá)到一定溫度時(shí)，鎳、鋁會(huì)發(fā)生鋁熱反應(yīng)，生成鎳鋁金屬間化合物并放出大量的熱。涂層的結(jié)合性能較好?，F(xiàn)在是電弧噴涂工藝首選的底層材料。 - 自粘接不銹鋼復(fù)合絲材。采用與鎳鋁復(fù)合絲材相同的方法制得。結(jié)合強(qiáng)度高，涂層致密，具有較好的耐蝕、抗氧化和耐磨性。既可作打底層又可能作工作層使用。
- 粉芯絲材。采用包覆法制得的粉芯絲材，可將需要金屬或非金屬材料以粉末包入絲材。噴涂后可形成金屬陶瓷復(fù)合涂層。如添加納米材料，則能獲得晶?；蚓Ц裥∮?00納米（m－9）的納米涂層。
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