火焰噴涂

絲材火焰噴涂是利用氧乙炔燃燒的熱源，將連續(xù)、均勻送入火焰中的噴涂絲材加熱、熔融，再通過(guò)高壓氣體霧化成微粒狀，直接噴射到預(yù)先處理過(guò)的工件表面，連續(xù)沉積形成金屬、合金涂層。這種工藝方法是國(guó)內(nèi)最常用的熱噴涂技術(shù)之一，主要噴涂鋅、鋁、鋅鋁合金材料，用于大型鋼結(jié)構(gòu)件的長(zhǎng)效防腐蝕。

火焰噴涂法構(gòu)造

絲材火焰噴涂由絲材火焰噴涂槍進(jìn)行噴涂。噴涂源為噴嘴，金屬絲經(jīng)過(guò)噴嘴中心，通過(guò)圍繞噴嘴和氣罩形成的環(huán)形火焰，金屬絲的尖端連續(xù)地被加熱到其熔點(diǎn)，然后，由通過(guò)氣罩的壓縮空氣將其霧化成噴射粒子，依靠空氣流加速噴射到模具基體材料上，從而熔融的粒子冷卻到塑性或半熔化狀態(tài)，也發(fā)生一定程度的氧化。粒子與基體撞擊時(shí)變平并粘接到基體上，隨后與基體撞擊的粒子也變平并粘接到基體的粒子上，從而堆積成涂層。

火焰噴涂法特點(diǎn)

絲材的傳送靠噴槍中的空氣渦輪或電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)，以控制送絲速度。采用空氣渦輪的噴槍，送絲速度的微調(diào)比較困難，而且其速度受壓縮空氣的影響而難以恒定，但噴槍的質(zhì)量輕，適用于手工操作；采用電動(dòng)機(jī)傳送絲材的設(shè)備，雖然送絲速度容易調(diào)節(jié)，也能保持恒定，噴涂自動(dòng)化程度高，但噴槍笨重只適用于機(jī)械噴涂。

絲材火焰噴涂效率高，但噴出的熔滴大小不均，使得涂層結(jié)構(gòu)不均勻，孔隙率也較大，且拉絲噴涂材料的成形工藝受到限制。

在金屬基體表面進(jìn)行火焰噴涂陶瓷是一種新型材料表面改性技術(shù)，但所噴涂的陶瓷涂層中容易產(chǎn)生涂層的“剝落”和“龜裂”以及孔隙率偏高等缺陷 [4,5]。本試驗(yàn)以氧-乙炔焰為熱源，對(duì)45鋼進(jìn)行Al2O3陶瓷火焰噴涂，通過(guò)制定和改善其噴涂工藝，以解決上述火焰噴涂陶瓷涂層所產(chǎn)生的缺陷的問(wèn)題。采用火焰噴涂技術(shù)對(duì)基體金屬表面噴涂Al2O3陶瓷。通常該陶瓷涂層易出現(xiàn)“剝落”、“龜裂”、孔隙率偏高等缺陷，這些缺陷的產(chǎn)生嚴(yán)重影響涂層的性能。本文通過(guò)制定和改善其噴涂工藝，有效地解決了其產(chǎn)生上述缺陷的問(wèn)題。

Flame spraying technique was employed to spay Al2O3 ceramic coating on metallic surface. Normally, the defects, such as "peeling off", "cracking", or high porosity, appear easily in the sprayed Al2O3 ceramic coating, and willseriouslyinfluence the properties of the coating. As the process of flame spraying is improved, it will solve effectively the problems of producing the defects on Al2O3 ceramic coating .

粉末火焰噴涂是以氧乙炔火焰為熱源，把自熔劑合金粉末噴涂在經(jīng)過(guò)預(yù)處理的工件表面上，在保證工件不熔化的前提下，加熱涂層，使其熔融并潤(rùn)濕工件，通過(guò)液態(tài)合金與固態(tài)工件表面的相互溶解、擴(kuò)散，形成呈冶金結(jié)構(gòu)并具有特殊性能的表面熔覆層。

粉末火焰噴涂與絲材火焰噴涂的原理基本相同，而且設(shè)備裝置也基本與絲材火焰噴涂相類似。不同之處是噴涂材料不是絲材而是粉末。粉末火焰噴涂只是將送絲機(jī)構(gòu)改為與噴槍固定規(guī)格的送粉裝置，粉末材料可以是金屬粉、合金粉、復(fù)合粉、碳化物粉、陶瓷粉。

粉末火焰噴涂中一般沒(méi)有壓縮空氣參與霧化、加速，噴涂粒子的推動(dòng)力直接來(lái)自燃料氣的作用，故噴涂粒子飛行速度較小，涂層結(jié)合強(qiáng)度較低，孔隙率較高。中性焰是最常用的熱噴涂火焰，中性焰噴涂時(shí)，噴涂材料既不易被氧化，也不會(huì)由于過(guò)剩乙炔的分解而帶來(lái)增碳，能較好地保證噴涂層的質(zhì)量，適用于任何金屬及其合金的噴涂。粉末火焰噴涂噴槍噴出的顆粒速度較高，火焰溫度低，因此涂層的結(jié)合強(qiáng)度及涂層本身的綜合強(qiáng)度都比較低，且比其他噴涂方法得到的孔隙率高。