超音速噴涂的工藝特性及參數

　　（1）粉末特性：

　　目前粉末供給商提供了品種繁多的碳化物粉末，而粉末特性往往因其制粉工藝方法的不同而表現出較大的差異。粉末特性包括：粉末粒度分布、顆粒外形、表面粗拙度等。

　　對ZB-2700設備來說，相宜的粉末粒度為：15μm-40μm。

科普知識：超音速噴涂的工藝特性及參數

　　（2）氧-燃氣流量和比例

　　噴涂的焰流溫度及特性取決于氧-燃氣流量和混合比例。噴涂時，首先應按照設備的劃定要求確定氧氣和燃氣的流量，以保證噴槍焰流達到設計的功率水平。實際出產過程中有多種因素可導致氧-燃氣比例的波動，而氧-燃氣比例對確定終的涂層組織十分重要.

　　理論上，丙烷完全燃燒要求氧與丙烷的比例為5∶1（C3H8+5O2=4H2O+3CO2），這一燃燒比例產生的是中性焰（即，燃燒時氧與燃氣分子全部耗盡）。若燃氣比例下降，焰流中未消耗盡的氧分子將產生“氧化”氣氛，導致熔融粉末粒子的過度氧化，涂層中氧化物含量增多。混合氣中燃氣過多會產生低溫貧氧的火焰，所得涂層中未熔粒子和孔洞增多，而氧化物含量降低。事實上，中性焰是不存在的，在高溫，燃燒過程不是完全可逆的，反應物與反應產物以熱平衡和化學平衡方式共存。

　　ZB-2700型超音速火焰噴涂系統，當氧-燃氣比例在4.2-5.6之間時，可獲得高機能的涂層。

　　（3）噴涂間隔：

　　ZB-2700型超音速噴涂系統，當粉末粒子在距噴槍出口100mm以內即已達到了其高溫度，跟著噴距的增加粒子溫度逐漸降低，在100-230mm范圍內，粒子溫度大約降低了60℃，其降低幅度并不大，粒子仍可保持約1775℃的高溫；而粒子速度在距噴槍出口大約190mm內是一個逐漸加速的過程，在距噴槍出口190-200mm左右達到580m/s以上的高速度，在170-230mm噴距上，粒子速度基本維持在580m/s以上。 考慮到高溫焰流對基體傳熱的不利影響，噴距在可能的情況下應盡量增大，故對ZB-2700型超音速火焰噴涂系統來說，相宜的噴距應為：190-230mm。

　　與其它噴涂工藝比擬，噴涂噴距的可調整范圍是比較大的，這得益于粒子的高速度。較大的噴距可調范圍對實際出產十分有利，由于可以根據工件的外形、大小、涂層厚度等要求選擇相宜的噴距，以得到綜合機能好的涂層。

　　（4）送粉量：

　　對任何熱噴涂工藝來說，送粉量都是影響涂層機能的一個重要參數。某種粉末在某一詳細的噴涂工藝前提下，都對應有一相宜的送粉量范圍。

　　若送粉量過小，可能的不利影響有：

　　1）被噴涂粉末過熔，粉末燒損，煙霧大，易污染涂層。

　　2）每一遍噴涂不能完全籠蓋其掃過的路徑，造成涂層孔隙率增大。

　　3）延長了噴涂時間易造成工件過熱涂層開裂和出產本錢的增大。

　　若送粉量過大，可能的不利影響有：

　　1）粉末熔化不充分，涂層結合強度降低，孔隙率增大。

　　2）涂層應力增大，導致涂層開裂。

　　3）粉末沉積率下降，出產本錢進步。

　　使用ZB系統，噴涂WC-Co涂層時，當送粉量在38-60g/min之間變化時，涂層孔隙率在0.55—1.2%之間，顯微硬度在HV1000-1300, 粉末沉積率為40-50%，涂層機能優。噴涂CrC-NiCr涂層時：當送粉量在27-45g/min之間變化時，可獲得令人滿足的涂層質量。

　　（５）超音速噴涂后處理

　　封孔，機械加工等工序。

　　涂層的孔隙率約占體積的百分之五，而且有的孔隙可由表及里。零件為摩擦副時，可在噴后趁熱將零件放在潤滑油中，利用孔隙儲油有利于潤滑。但對于隨液壓的零件，孔隙而輕易產生泄露，對于噴涂后，應該用封孔劑進行封孔處理。

　　對封孔劑要求：浸透性好，耐化學作用，不溶解，不變質。在工作溫度下機能不亂，能增強涂層機能，常用的有石蠟，環氧，酚醛等。

　　當噴涂后的尺寸精度與表面粗拙度不能知足要求時，需要對其進行機械加工，可采用車削或磨削加工。

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