超音速噴涂工藝內容

超音速噴涂最早由氧-燃料火焰噴涂研究得來，屬于高速噴涂，我公司現采用HVOF噴涂技術，其結構特點在于有垂直燃燒室，氧氣和煤油在燃燒室內混合燃燒，高溫焰流（約2800℃）通過一定角度、環狀分布的內孔達到槍筒，粉末沿送粉管送入槍中，經由加熱加速后噴出。粉末粒子的速度和溫度可達到450m/s和2000℃以上。

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超音速噴涂HVOF噴涂特點：

    （1）粉末在火焰中加熱時間長。粉末從火焰中心通過使粉未在

火焰中時間長，能平均地受熱熔融，產生集中的噴射束流，而且保護性好，溫度高。

    （2）噴涂焰流長度大，直徑收縮小，使能量密度大而集中。

    （3）涂層質量高。一方面混合氣體在燃燒室內燃燒，使火焰中的含氧量降低，有利于保護粉末不被氧化。另一方面，粉木在槍筒中停留的時間長，離開槍筒后高速飛行，與附近大氣接觸時間短，因此和大氣幾乎不發生反應。對比火焰噴涂、等離子噴涂及HVOF噴涂三種不同方法噴涂 Incone1718 材料，涂層中氧化物含量分別是 10%、6%和 1%。

噴涂材料不受到損害，微觀組織變化小，能保特其特點，尤其是對于噴涂碳化物材料特別有利，避免碳化物的分解與脫碳。

    （4）噴涂粉末細微，涂層光滑。采用的粉末粒度一般為5-45μm，因此可獲得表面光滑的涂層。

    （5）凃層致密，結合強度高。涂層的孔隙率小，結合強度高，接近或達到爆炸噴凃的質量。下表是各種方法噴涂涂層結合強度比較數據。

    （6）焰流及噴涂粒子速度極高，火焰速度可以達到音速的2倍以上，熔粒的速度可達 300~700m/s。

超音速噴涂HVOF噴涂應用：

    （1）航空航天領城 美國近年來在航空發念頭部件如壓縮機葉片軸

承套等上使用超音速技術已經基本實現了尺度化，可完全取代以前使用的爆炸噴涂層，旨在降低本錢。GE Aricaft Engines 公司采用

HVOF 技術噴涂 718 合金修復飛機的噴氣渦輪發念頭部件。METGO公司將 HIVOF 技術應用于航空產業的壓縮機葉片、軸承座和迷宮式密封墊等部件。英國在氣輪機第一級靜葉片上使用 HVOF 技術效果很好，可取代昂貴的低壓等離子噴涂層和電子束物理氣相沉積。

    （2）治金產業 在治鋼鐵產業中，工程技術職員采用 HVOF技術，將“硬面”熔覆在高度磨損的鋼鐵加工設備的部件上，取得了很好的效果。德國、法國、美國等國家在治金行業中大量使用擠壓輥輪、熱浸鍍鋅槽中的淹沒輥及有色金屬二次加工軋棍等應用HVOF 技術，壽命顯著進步。日本銅鐵產業應用 HVOF 噴涂修復退火爐輥，修復率從20世紀80 年代中期的 30%上升到 90年代后期的 80％。

    （3）磨損件修復 因為發念頭的高壓壓縮機前軸的磨損是在軸孔內，所以使用傳統的修復方法相稱難題。對于 HVOF 工藝來說，因為它具有長的噴涂間隔、精確且易于操縱的噴槍以及非常高的粒子速度，固然噴涂角度較小，仍能制備出厚度超過 2mm 的涂層，且修復表面具有很高的質量，對噴涂表面加工也很輕易，使得其維修本錢與更換整個部件所需的用度比擬大幅度降低，海內部門電鍍鉻廠家現已封閉電鍍 Cr 出產線而轉向超音速火焰噴涂，由于這種涂層具有高結合強度和韌性，完全可以適應部件服役時的彎曲工況。HVOF 的用度可與電鎮鉻的價格相競爭，尤其對于大型部件或形狀復雜的部件是十分經濟的方法。

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