超音速火焰喷涂工艺介绍

超音速火焰喷涂工艺介绍

超音速火焰喷涂是1981年美国的Browing发明了发明的一种新型热喷涂技术。超音速火焰喷涂(HY0F)设备的核心为喷枪,喷枪由燃烧室(使喷涂材料粒子得到充分加热加速)、Laval喷嘴(将焰流加速到超音速)和等截面长喷管(使喷涂材料粒子得到充分加热加速)三部分组成。其工作原理如下:由小孔进入燃烧室的液体燃烧，如煤油，经雾化与氧气混合后点燃，发生强烈的气相反应，燃烧放出的热能使产物剧烈膨胀，此膨胀气体流经Lava1喷嘴时受喷嘴的]束形成超音速高温焰流。此焰流加热加速喷涂材料至基体表面,形成高质量涂层。

　　超音速火焰喷涂原理图

超音速火焰喷涂的特点

　　1、焰流速度高但温度相对较低，适合喷涂含碳化物材料。

　　2、涂层致密，表面粗糙度低。

　　3、结合强度略低于爆炸喷涂，达70MPa以上。

　　4、喷涂效率高，但燃料消耗大，喷涂成本比较高。

　　5、噪音大(>120aB)，需有隔音和防护装置。

　　超音速火焰喷涂常用材料

超音速喷涂常见问题:

　　1、砂眼

　　砂眼问题是热喷涂常见问题,也是高端需求中超难以解决的问题，砂眼会严重影响涂层的质量,以及加工产品的质量。以轧辊为例，砂眼会影响产品的表面粗糙度，在产品表面形成微小凸点，而有些产品在耐腐蚀的工况中，砂眼会形成微孔腐蚀，影响产品使用寿命。本公司技术人员有多年技术积累,以严格的过程控制,确保喷涂涂层无砂眼出现。

　　2、麻点

　　麻点问题也是喷涂常见问题,特别是喷涂碳化铬涂层超容易出现麻点。这个问题的产生主要是设备和粉末的控制。设备不稳定，粉末质量差都容易出现麻点。我公司选用超高品质的粉末，使用超先进的P8000超音速喷涂系统，确保喷涂产品磨抛后如镜面一样。

　　3、裂纹

　　裂纹是喷涂中超低级的质量问题，主要是生产工艺控制不好，喷涂参数错误，喷涂设备质量太差。裂纹会严重影响产品的质量,严重降低使用寿命。我司可以保证喷涂涂层100%无裂纹。

　　4、涂层不均匀

　　涂层不均匀主要是因为喷涂设备不稳定，有些工厂没有机器人，全靠手工喷涂，涂层厚度无法控制，而有些公司机器人程序存在缺陷，导致喷涂涂层厚度不均匀。有些客户不清楚均匀度好的重要性，均匀度差的产品，磨抛费用高，而且在磨抛中很容易出现二次不均匀的情况，原因是涂层厚的地方磨光后会出现打滑的情况，而涂层薄的地方还没有磨光，这样涂层厚薄的不均匀会影响磨削抛光的质量。我司引进MOTOMAM机器人，臂长2. 7咪，是目前喷涂行业少有的大型机器人，依靠工程师熟练的编程技术，无论是喷涂球阀或者板阀,还是喷涂镜面辊轧辊,均匀度不超过0. 03毫米。均匀度好，可以节省大量磨削加工的费用。

　　5、涂层硬度低

　　这个问题是目前很多客户忽视的一一个问题,比如说:同样是喷涂碳化钨，有的喷涂厂喷涂硬度低，有的硬度高。虽然不是说硬度越高越好，但是对于碳化钨粉末来说，如果涂层正常的硬度是1200HV，而有些喷涂厂加工的涂层硬度可能连100HV都达不到，原因主要是两个方面1、喷涂设备质量差(这个是本行业绝大多数企业存在的问题)2、选用了质量低劣的粉末。而现在喷涂行业加工水平参差不齐，有很多客户盲目的选择低价，而忽略了涂层质量本身。那么问题就会出现，同样喷涂碳化钨涂层，有些涂层寿命很长，有些寿命很短，这里超主要的原因就是涂层的硬度低。选择好的供应商,就是选择好的喷涂设备及工艺。

　　6、涂层孔隙大

　　涂层孔隙大是一个很多客户都不懂的问题，因为这个问题是肉眼无法观察的，只能在金相显微镜下才能看到，我司所做涂层都经过了第三方检测，涂层孔隙率小于1%。下图为WC-12Co涂层金相。

在需要高压密封和耐腐蚀的情况下，涂层的孔隙率会对涂层的质量造成非常大的影响。在高压阀门广]的使用中，测压泄漏的一个很重要的原因就是涂层孔隙大。

　　超音速喷涂技术在国内的应用越来越广，但是真正要做好涂层是非常不容易的，涂层的设计必须要和产品的整体设计相结合，选择合适的基体材料、选择合适的喷涂前后的机加工工艺非常重要。我们做表面处理的技术人员，不仅要懂各种喷涂材料的性能，还要懂喷涂技术与产品设计相结合的设计方案,这样才能确保涂层的性能可以充分发挥。