電弧噴涂技術的主要特點

電弧噴涂技術在制備防腐蝕涂層、防磨損涂層、機械設備修復強化、裝飾性涂層和其他特種功能性涂層方面具有獨特的優(yōu)越性，主要包括以下幾方面。

1. 操作簡單、維護容易

電弧噴涂的設備比等離子噴涂設備體積小，也簡單得多，雖然比線材氧-乙炔火焰裝置復雜，投資大，但操作起來比后者容易得多。電弧噴涂時只有4個工藝參數(shù)變量(噴涂電壓、噴涂電流、噴涂距離和霧化空氣壓力)。其中有3個變量在預先設置后，在噴涂過程中通常不會發(fā)生改變。電弧噴涂設備中的唯一易損件是噴涂槍中的導電嘴。它成本很低，消耗量也不大、設備對環(huán)境要求不高，能可靠地在環(huán)境惡劣的現(xiàn)場工作。

2. 生產(chǎn)效率高。

電弧噴涂的生產(chǎn)率與噴涂電流值成正比，當噴涂電流為300 A時，每小時可噴各種鋼絲約15 kg，可噴鋅約30 kg，這大約相當于通常的火焰噴涂的4~5倍。為了適應大規(guī)模鋼結(jié)構熱噴涂防腐蝕涂層施工的需要，國外開發(fā)出了最大工作電流為1000 A的電弧噴涂裝置。2. 結(jié)合強度高，性能優(yōu)異

電弧噴涂時，噴涂金屬受到高溫電弧的直接熱作用，電弧溫度高達5000 ℃，粒子加熱的程度和速度都比火焰噴涂高。加之噴涂粒子的尺寸通常較火焰噴涂時的粒子大。粒子的熱能與動能均較高，從而獲得較高的結(jié)合強度（火焰噴涂2倍以上）及涂層自身強度，涂層更致密，氧化物含量較低，噴涂鋁青銅時可呈現(xiàn)自黏結(jié)性能，其結(jié)合強度可達25~50 MPa。

電弧噴涂時，造成的較高的界面溫度為粒子與基體間的相互作用提供了良好的條件。在沒有充分噴砂的鋼表面進行電弧噴涂鋁時，過熱的鋁粒子與工件表面殘存的氧化鐵相互反應會出現(xiàn)獨特的閃光現(xiàn)象。這種強烈的放熱反應能夠清潔鋼的表面，鋁的粒子就牢固地結(jié)合于鋼基體的表面，有較高的結(jié)合強度。對同樣表面的基體進行火焰噴涂時，就不會出現(xiàn)閃光現(xiàn)象，涂層結(jié)合強度很低或根本不能結(jié)合。

3. 能源利用率高、成本低

電弧噴涂能源利用率可達57%以上，是所有噴涂方法中能源利用率最高的，電弧直接作用于噴涂金屬絲的端部而用來熔化金屬。另外，電弧噴涂的設備投資也不高，一般為等離子噴涂設備的1/3以下。因此，電弧噴涂是一種十分經(jīng)濟的噴涂方法。

4. 安全性好

電弧噴涂技術僅使用電和壓縮空氣。不用氧氣、乙炔等助燃和易燃性氣體，安全性較好。

基于以上優(yōu)點，電弧噴涂技術成為一種極為廣泛應用的表面技術。據(jù)專家預測，隨著電弧噴涂設備和材料的發(fā)展，電弧噴涂的應用范圍將進一步擴大，不僅可取代火焰噴涂甚至可以部分取代等離子噴涂和超音速火焰噴涂。

電弧噴涂的局限性是噴涂材料必須做成導電的線材，有很多材料特別是硬質(zhì)合金、難熔合金很難拉拔成線材，即使做成粉芯管狀線材，由于電弧送絲、電極起弧過程復雜，也很難獲得高質(zhì)量、高性能的超級合金涂層。另一方面由于溫度相對等離子弧低,不宜噴涂不導電的陶瓷材料，因而在現(xiàn)代技術高新材料和高性能涂層領域，電弧噴涂的應用受到限制。

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