超音速火焰喷涂工艺优点

  超声速火焰喷涂系统的焰流具有很高飞行速度和相对较低的温度,在制备耐磨涂层中显出了独特优势,其主要特点如下。

  (1)火焰及喷涂粒子速度很高,高速区范围大,喷射粒子撞击能量大。火焰速度可达2000m/s,喷涂粒子速度可达450m/s~650m/s甚至更高,可操作喷涂距离范围大(150mm~380mm),工艺性好。

  (2)火焰温度低,粒子与周围大气接触时间短,粉末氧化、烧损小。超声速火焰喷涂火焰温度一般在2900℃~3300℃之间,相比等离子喷涂和电弧喷涂来说温度较低;且颗粒在焰流中的飞行时间短,和周围大气接触时间短,因而和大气几乎不发生反应,喷涂材料微观组织变化小,能保持其原有的特点。因而粉末的氧化、烧损小,特别适合喷涂碳化物等易氧化粉末材料,如WC-Co、WC-Co-Cr、NiCr-Cr3C2等。

  (3)超声速火焰喷涂制备的涂层结合强度高,喷涂WC-Co涂层结合强度可达70MPa~90MPa;涂层非常致密,孔隙率很低(小于1%);涂层硬度高,喷涂WC-Co涂层的显微硬度(HV)高可达1600,和烧结材料相当;涂层应力为压应力,且残余应力低,可喷涂厚涂层。

  (4)与爆炸喷涂相比,超声速火焰喷涂虽然也是采用燃料燃烧形成超声速气流,但后者是连续、均匀的高速焰流,前者则是脉动的,还必须同步脉动地用惰性气体清除枪管中的残余燃气。