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乐通lt118-开炼机:什么是热喷涂技术?热喷涂原理与应用领域

发布时间:2019-09-04 08:36:00 点击:    关键词:密炼机,捏炼机,开炼机,橡胶机械

泰州科德橡胶机械-开炼机密炼机捏炼机厂家2019年9月14日讯  大家都知道,无论是工业领域还是机械领域,都需要保养零部件,以免磨损,或生锈腐蚀。但是有些零部件由于工作环境的影响,一般的防护措施很难长期维持。而热喷涂则很好地解决了这个问题,热喷涂是一种表面强化技术,一直都是我国重点推广的新技术项目,而热喷涂技术也凭借其优异的防护性能得到了各界的好评。那么,今天小编就来和大家聊聊什么是热喷涂技术,热喷涂工艺、原理与应用领域是什么。


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一、什么是热喷涂技术

热喷涂技术是什么:

热喷涂,就是利用某种热源(如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等)将涂层材料(粉末状或丝状的金属或非金属材料)加热熔化,用高速气流将其雾化成极细的颗粒,并以很高的速度喷射到工件表面,形成涂层。

热喷涂合金粉末包括镍基、铁基和钴基合金粉,按不同的涂层硬度,分别应用于机械零部件的修理和防护。可以使机械零部件获得耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、耐热等方面的一种或数种性能。

热喷涂技术特点:

1.基体材料不受限制,可以是金属和非金属,可以在各种基体材料上喷涂;

2.可喷涂的涂层材料极为广泛,热喷涂技术可用来喷涂几乎所有的固体工程材料,如硬质合金、陶瓷、金属、石墨等;

3.喷涂过程中基体材料温升小,不产生应力和变形;

4.操作工艺灵活方便,不受工件形状限制,施工方便;

5.涂层厚度可以从0.01至几毫米;

6.涂层性能多种多样,可以形成耐磨、耐蚀、隔热、抗氧化、绝缘、导电、防辐射等具有各种特殊功能的涂层;

7.适应性强及经济效益好等优点。

二、热喷涂原理

所谓热喷涂,就是利用某种热源,如电弧、等离子弧、燃烧火焰等将粉末状或丝状的金属和非金属涂层材料加热到熔融或半熔融状态,然后借助焰流本身的动力或外加的高速气流雾化并以一定的速度喷射到经过预处理的基体材料表面,与基体材料结合而形成具有各种功能的表面覆盖涂层的一种技术。


涂层材料可以是粉状、带状、丝状或棒状。

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热喷涂枪由燃料气、电弧或等离子弧提供必需的热量,将热喷涂材料加热到塑态或熔融态,再经受压缩空气的加速,使受约束的颗粒束流冲击到基体表面上。

冲击到表面的颗粒,因受冲压而变形,形成叠层薄片,粘附在经过制备的基体表面,随之冷却并不断堆积,最终形成一种层状的涂层。

该涂层因涂层材料的不同可实现耐高温腐蚀、抗磨损、隔热、抗电磁波等功能。

热喷涂的分类,应以热源形式为主,在此基础上必要时可再冠以喷涂材料的形态(粉材、丝材、棒材)、材料的性质(金属、非金属)、能量级别(高能、高速)、喷涂环境(大气、真空、负压)等。

热喷涂可简明分为四大类,火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂和特种喷涂


三、热喷涂设备及工艺

虽然因热喷涂的方法不同其设备也各有差异,但依据热喷涂技术的原理,其设备都主要由喷枪、热源、涂层材料供给装置以及控制系统和冷却系统组成。


热喷工艺过程如下:工件表面预处理→工件预热→喷涂→涂层后处理


1)表面预处理


为了使涂层与基体材料很好地结合,基材表面必须清洁及粗糙,净化和粗化表面的方法很多,方法的选择要根据涂层的设计要求及基材的材质、形状、厚薄、表面原始状况以及施工条件等因素而定。净化处理的目的是除去工件表面的所有污垢,如氧化皮、油渍、油漆及其他污物,关键是除去工件表面和渗入其中的油脂。


2)预热


预热的目的是为了消除工件表面的水分和湿气,提高喷涂粒子与工件接触时的界面温度,以提高涂层与基体的结合强度·减少因基材与涂层材料的热膨胀差异造成的应力而导致的涂层开裂。


3)喷涂


采用何种喷涂方法进行喷涂主要取决于选用的喷涂材料、工件的工况及对涂层质量的要求。


4)涂层后处理


喷涂所得涂层有时不能直接使用,必须进行一系列的后处理。



四、热喷涂的应用领域

热喷涂的应用领域广泛,各种工业,机械行业都会用到热喷涂技术,一直以来广泛应用于铸造、造纸机械、纺织、印刷、钢铁、冶金、电力、交通运输、化工、玻璃行业、电工制线、市政、轻工等行业,下面小编就为大家详细先容一下:

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1、铸造

铸造、锻造设备工作在带粉尘和腐蚀性的环境中,机械零件的磨损腐蚀会比较严重。徐州天工表面技术可以修复铸造机的各类液压系统的零件,比如液压柱塞等的修复翻新,和各类零件配合位,比如轴承位、密封位九、化工、农药机械因常在具有酸性腐蚀性环境下工作,所以修复这类机械,要考虑的防腐的问题新沂农药厂液压柱塞电刷镀修复现场。液压、压力系统中的泵、柱塞,阀芯等的修复。比如面粉厂的各类轴承支座,电机转子,压面辊;进口制糖设备的配件的各类配合位的修复。

2、造纸机械

蒸锅、烘缸、烘箱内壁增寿强化修复;各种辊类表面强化和修复;离心泵、轴流泵、蒸汽锅炉、阀门及搅拌机转轴密封套等零部件修复;瓦楞辊表面强化(经强化处理后,瓦楞辊表面硬度可提高至 HV1200 ,瓦楞辊的工作寿命可达 4000 万米以上)。

3、纺织

罗拉、导丝钩、剑杆织布机选纬指耐磨涂层;疏棉机打压辊、小压辊、锡麟辊、铸铁外盘、轧辊表面、给面罗拉轴、上斩刀传动轴、道夫轴;浆纱机通汽阀、烘房边轴平面结合处、浸没花篮轴、上浆辊轴头、主轴轴颈、导纱辊、压浆辊、回潮测湿辊、经轴轴颈、布纱机轴颈;加年级和拉断岌罗拉、大辊(黑辊)、整精机罗拉、导司机罗拉、热辊及分丝辊、导布辊、印花辊辊面及轴颈、线轮、磨擦盘(片)等耐磨涂层。

4、印刷

印刷压印辊;陶瓷网纹辊;涂布辊、墨辊、印刷辊、水辊;牙垫;牙片等。

5、冶金

高炉风口、渣口耐热耐蚀涂层;板坯连铸线的结晶器、导辊和输送辊;钢铁和有色金属加工中的各种工艺辊;钢铁表面处理生产线的各种辊类(如连续退火炉炉辊、镀锌沉没辊及各种导向辊、张紧辊等)的耐磨、耐蚀和抗积瘤等涂层。

5、电力

球磨机、汽轮机转子和发电机转子轴颈、气缸结合面修复;锅炉四管耐磨耐蚀涂层;水轮机叶片抗气蚀及耐磨涂层;燃气轮机叶片、火焰筒、过渡段抗高温防护涂层;风机叶轮、球磨机等磨损件耐磨涂层;门芯、门杆、阀芯、阀门配件、阀座耐磨耐蚀涂层及锅炉相关设备部件强化修复。

6、交通运输

各种磨损部位的耐磨涂层;汽车发动机机座、同步环、曲辊修复和预强化;齿轮箱轴承座、油缸柱塞、前后桥支撑轴、门架导轨、发动机主轴瓦座、摇臂轴、半轴油封位、销轴的磨损处的耐磨涂层;挖泥船耙头、防磨环、泥斗、绞刀片、铲齿、泥泵叶轮、船舶的艉轴、艉州铜套、偏心轴套、齿轮传动轴、泥泵水封颈、泥门、滑板、刮沙机刮板耐磨涂层等。

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7、化工

各种容器、反应器、管道、泵、阀及密封部件修复化;各种搪瓷罐、专用容器的现场修复;锅炉、空压机、水泵等零部件修复。

8、玻璃行业

采用热喷涂的方法在提升辊、输送辊表面喷涂一层陶瓷,提高提升辊、输送辊对熔融玻璃的耐腐蚀能力,抑制辊面熔融液相的附着,减缓熔融玻璃对辊面的侵蚀,使辊面长时间保持光滑,减少提升辊、输送辊的维修保养,提高玻璃质量和生产成品率,降低生产成本。

9、电工制线

采用超音速火焰喷涂工艺在拔丝塔轮、拉丝机、拉丝轮、线轮、拔丝缸、收线盘、导向槽等零件表面喷涂碳化物陶瓷涂层,可使表面硬度达到 HRc75 ,远比磨具钢或冷硬铸铁的耐磨性高;还可使这些零件的基体采用普通钢材或铸铁制造,既降低成本,又延长使用寿命。

10、市政

各类钢结构的热喷涂长效防护涂层、防腐、长效防腐,一次防护寿命可达 30 年以上。

11、轻工

塑料模具喷涂强化修复;挤塑机螺杆和橡胶密炼机转子喷涂强化;各种辊类轴承位喷涂修复和强化。

12、钢铁行业

钢铁行业的极端的工作条件经常会导致不同零件产生各种不同磨损。在过去的十年间大家已经做了广泛的研究来提高钢铁工艺的生产效率。在过去的一段时间里,热喷涂涂层已经被证实是一个有效的解决方案,现今大家在这个行业里寻找更广泛的应用领域。


钢铁行业的极端的工作条件经常会导致不同零件产生各种不同磨损。在过去的十年间大家已经做了广泛的研究来提高钢铁工艺的生产效率。在过去的一段时间里,热喷涂涂层已经被证实是一个有效的解决方案,现今大家在这个行业里寻找更广泛的应用领域。


13、航空领域


在航空领域中,引擎有巨大潜在的磨损性问题。它里面很多移动零件相互接触或有些固定接触零件突然发生变动,是一种非常精密的,复杂的机械部件。由于这个原因,航空业成为首次完全使用热喷涂的行业之一,它们将飞机引擎进行热喷涂以优化提供其工作性能、安全性以及可靠性。


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航空发动机中采用热喷涂技术的零件示意剖面图


大部分引擎系统是由:扇叶、压缩机、燃烧室、高压,低压涡轮和排气嘴。引擎的设计包括一个不旋转系统和两个同轴选择系统。不旋转(定子)系统是 由结构框架和外壳组成。低压旋转系统是由叶片盘、叶片、低压涡轮盘、涡轮叶片和一个连接轴组成。高压旋转系统是由高压涡轮盘/桶、压缩叶片、涡轮叶片和一 个连接轴组成。引擎的不同零件的工作环境是不一样的,主要取决于引擎所要实行的任务。温度将从零度以下到1095℃(2000°F)不等,转速高达 15000转/分,滚动轴承的承载由几兆帕到超过1720MPa。由于转子绕定子转动滑动,滑动将会从千分之几英寸到零点几英寸不等、或振动导致元件之间 的相对运动,都会导致机械零件之间相互撞击。各种元件也受喷涂材料的影响。不同的工作环境将会采用不同的喷涂材料和喷涂工艺,以满足引擎的设计需求。


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