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在等离子喷涂过程中,影响涂层质量的工艺参数
时间: 2022-05-05 15:23:23    来源: UCT    点击率: 403 次

在等离子喷涂过程中,影响涂层质量的工艺参数很多,包括但不仅限于:

①等离子气体:气体的挑选准则首要依据是可用性和经济性,氮气较为廉价,且离子焰热焓高,传热快,利于粉末的加热和熔化,但是易产生氮化反响的喷涂材料或基体则不可选用。氩气电离电位较低,等离子弧稳定且易于点燃,弧焰较短,适于小件或薄件的喷涂,此外氩气还有很好的保护作用,但氩气的热焓低,价格昂贵。工艺气体流量大小直接影响等离子焰流的热焓和流速、喷涂功率、涂层气孔率和结合力等。流量过高,则会从等离子射流中带走有用的热量,并使喷涂粒子的速度升高,减少了喷涂粒子在等离子火焰中的停留时间,导致粒子达不到变形所必要的半熔化或塑性状态,导致涂层结合强度、密度和硬度变差,沉积效率也会明显下降。相反,则会使电弧电压值变差,从而降低喷涂粒子的速度,极端状况下,会引起喷涂材料过热,导致喷涂粉末颗粒过度熔化甚至汽化,使熔融的粉末粒子在喷嘴或送粉口处堆积,然后又将较大的球状堆积物喷到涂层中,致使涂层产生较大的杂质和孔隙。

②等离子弧的功率:等离子弧功率太高则温度升高,更多的气体将被电离成为等离子体,在大功率、低工艺气体流量的情况下,几乎所有工艺气体都电离成为活性等离子流,等离子火焰温度也很高,这或许使一些喷涂材料气化并引起涂层成分改变,喷涂材料的蒸汽在基体与涂层之间或涂层的叠层之间凝集引起粘接不良。此外还会使喷嘴和电极加快烧蚀。而等离子弧功率太低,则产生部分离子气体和温度较低的等离子火焰,又会引起粒子加热不充分,涂层的结合强度、硬度和沉积功率偏低。

③送粉:送粉速度有必要与输入功率相适应,送粉速度过大,会出现生粉(未熔化),并导致沉积效率下降;送粉速度过低,会导致粉末氧化严重,并使基体过热。送粉方位也会影响涂层结构和喷涂功率,一般来说,粉末有必要送至等离子焰心才能使粉末得以充分加热并获得较高的推力速度。

④喷涂距离:喷枪到工件的距离影响喷涂粒子和基体碰击时的速度和温度,涂层的特征和喷涂材料对喷涂距离很灵敏。喷涂距离过大,粉粒的温度和速度均会下降,结合力、气孔、喷涂功率都会随之下降;喷涂距离过小,会使基体温升过高,基体和涂层发生氧化,影响涂层的结合。在基体温度允许的状况下,喷涂距离小些为好。

⑤喷涂角度:指焰流轴线与被喷涂工件外表之间的角度。该角小于45度时,由于“暗影效应”的影响,涂层结构会恶化构成孔隙,导致涂层疏松。

⑥喷枪与工件的相对运动速度:喷枪的移动速度应确保涂层保持其均一性,不出现层叠和不均匀的痕迹。也就是说,每个行程的宽度之间应充分搭叠,在满足上述要求的前提下,喷涂操作时,尽量选用较高的喷枪移动速度,这样可防止基体过热和外表氧化。

⑦基体温度的控制:对于大多数的喷涂工件是在喷涂前把工件预热到喷涂进程中将要到达的基体温度,然后在喷涂过程中对工件选用喷气冷却的办法,使其保持在一个稳定的温度水平。

 



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