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超音速喷涂技术的原理是什么?

发布时间:2022-10-26 10:13:00来源:http://jhclsyjx.com/news882208.html

超音速喷涂技术的原理是什么?

1、超音速喷涂原理

电弧喷涂的原理是以连续输送的两根金属丝作为自耗电极,在它们的末端产生电弧作为热源,将焊丝用压缩空气雾化,用超音速喷涂在工件上,形成高结合强度、低孔隙率、低表面粗糙度涂层的喷涂方法。 其工作原理与常规电弧喷涂(亚音速雾化)相同,超音速喷涂是一个连续的熔融-雾化-沉积过程。 但在雾化方式下,超音速电弧喷涂与普通电弧喷涂有根本区别。 也就是说,超音速电弧喷涂采用超音速雾化。 其优点是雾化效果好,雾化后颗粒细小均匀,速度快,有利于获得高质量的涂层。 超音速喷涂采用拉瓦尔喷管,将气流速度从亚音速提高到超音速,加强了气流对粒子的加速作用,提高了粒子速度。 粒子速度对涂层的性能有很大的影响。 粒子速度高时,粒子堆积时对基体的冲击作用强,粒子变形充分。 有利于粒子与基材、粒子与粒子结合,提高涂层的结合强度和聚集强度; 粒子速度高,粒子堆积前在空气中的飞行时间短,飞行中产生的氧化物少。 有利于颗粒结合,提高涂层聚集强度,降低涂层孔隙率。 粒子速度越高,越有利于获得高质量的涂层。

随着超音速喷涂的发展,粒子速度不断提高,涂层质量也不断提高。 超音速雾化降低了涂层的粒径和粗糙度。 粗糙度是涂层的重要性能指标,取决于雾化后的粒径。 超音速雾化增强了气流对焊丝末端熔融金属的作用,雾化颗粒细小均匀,降低了镀层的粗糙度。 另外,减小粒径有利于减少挤出过程中颗粒的飞散,减少涂层疏松。 超音速雾化是超音速喷涂的起点,是与普通电弧喷涂的根本区别。 超音速喷涂设备包括电源、喷枪、送丝机构及其附件。 关键设备是超音速喷涂。 我司采用进口喷嘴,喷涂电流稳定,在保证线材雾化效果和涂层质量的前提下,每天可达20平方米的喷涂面积。 电弧喷涂时,电弧区的温度高达5000-6000,喷嘴采用空冷方式冷却。


二.超音速喷涂的技术优势

超音速喷涂与普通火焰喷涂相比,具有以下技术优点。

1、热效率高。 火焰喷涂产生的热量大部分散失到大气和冷却系统中,热能利用率仅为8-15%。 电弧喷涂是将电能直接转换为热能熔化线材,热能利用率高达70-80%。 2、生产效率高。 电弧喷涂表明生产率高,单位时间喷涂的线材多。 一般来说,其生产效率是火焰喷涂的8倍以上。3、操作简单,平安可靠。 电弧喷涂设备没有复杂的操纵机构,只要根据喷涂材料选择工作电流、电压在规定范围内,就能保证喷涂质量。 现场只使用电能和压缩空气,不使用氧气和乙炔等可燃性气体,因此平安可靠。

4、涂层结合强度高。 电弧喷涂在不提高使用温度、不使用贵金属的条件下可以获得高结合强度,通常达到20MPa,是火焰喷涂皮膜强度的2.5倍。 超音速电弧喷涂涂层的结合强度达到60MPa,接近等离子体的质量。

5、涂层孔隙率低。 涂层的表面孔隙率一般小于1%,提高了涂层的耐磨耐蚀性。 超音速喷涂以其独特的优点,广泛应用于材料防腐、耐磨、旧利废维护及电力生产领域,产生了巨大的经济效益和社会效益。


超音速喷涂的研制和成功表明,该技术具有高度的先进性和科学性。 具体情况如下。

1、应用空气动力学原理和计算机设计及拉瓦尔喷嘴等手段,成功研制出超音速电弧喷枪,大大提高了粒子速度,测量的粒子速度目前已超过国内外电弧喷涂粒子速度,其中铝离子**的高速为385.7m/s

2、设计的超音速电弧喷涂电源电弧可靠,对拉瓦尔喷管气流也有加速作用,使电弧拉直稳定,有效提高了丝材颗粒雾化效果和涂层密度、结合强度。

3、喷枪采用风冷式,解决了金属颗粒与喷嘴内壁粘接难题,提高了气流质量,提高了颗粒速度和镀层质量。

4、该技术具有较高的实用价值和推广价值。 超音速喷涂技术在当今电弧喷涂领域处于国际水平。



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