高速氧燃?xì)鈬妷T
高速氧燃?xì)鈬妷T工藝特點(diǎn)
高速燃?xì)鈬妷T時(shí)的燃?xì)馑俣葹?370～2930m/s。與之相應(yīng)的噴塗粒子飛行速度為480～1020m/s。高速燃?xì)庋媪鞯牡湫蜏囟热Q於燃料種類及反應(yīng)條件，在1650到2760℃之間。這差不多比等離子噴塗時(shí)的溫度低10000℃。由於很高的燃燒室壓力及較長(zhǎng)的噴嘴長(zhǎng)度，粒子在焰流中可以得到很好的加速與有效的熱交換。不過(guò)，噴塗粒子仍難以加熱到充分熔化的程度，更不會(huì)過(guò)熱。而速度極高，有很大的動(dòng)量的粒子在撞擊基體表面時(shí)會(huì)發(fā)生足夠的變形，使塗層非常緻密，結(jié)合可靠，氧化物細(xì)小分散。粒子的加熱時(shí)間取決於噴嘴的長(zhǎng)度。依噴槍結(jié)構(gòu)，噴塗材料的種類以及細(xì)微性分佈的不同，噴嘴長(zhǎng)度通常在75～305mm之間。粒子的加熱程度對(duì)工藝過(guò)程十分關(guān)鍵。過(guò)分的加熱會(huì)導(dǎo)致熔化的粒子黏附於噴嘴內(nèi)壁，噴嘴內(nèi)壁的堆積會(huì)嚴(yán)重影響噴塗的正常進(jìn)行。防止這種堆積現(xiàn)象是高速燃?xì)鈬妷T的一個(gè)重要問(wèn)題。
高速氧燃?xì)鈬妷T噴塗材料
高速燃?xì)鉄釃妷T技術(shù)始於碳化鎢塗層，但是它可以實(shí)現(xiàn)任何金屬、合金以及複合粉末的噴塗。噴塗材料的種類與應(yīng)用不斷發(fā)展。為了得到最佳的噴塗效果，對(duì)於粉末粒子的細(xì)微性及其分佈有相當(dāng)苛刻要求。過(guò)分微細(xì)的粉末粒子會(huì)在焰流中熔化而沉積在長(zhǎng)噴嘴的內(nèi)壁，使噴塗工作不能長(zhǎng)時(shí)間地連續(xù)進(jìn)行。粉末的形態(tài)和製造工藝對(duì)其使用性能也有顯著的影響，專用的噴塗粉末的沉積率通常可以達(dá)到70%～75%。現(xiàn)在商品化的高速燃?xì)鉄釃妷T已經(jīng)有上百種。
高速氧燃?xì)鈬妷T優(yōu)缺點(diǎn)及使用範(fàn)圍
高速燃?xì)鈬妷T的最突出的優(yōu)點(diǎn)在於可以噴塗高品質(zhì)的碳化鎢塗層。塗層緻密，結(jié)合強(qiáng)度高，氧化物含量低。它用於航空與空間技術(shù)，泵及壓縮機(jī)軸，閥門，密封面，造紙業(yè)的輥?zhàn)右约笆I(yè)中需要耐磨耐腐蝕的場(chǎng)合。HVOF比等離子噴塗層具有更高的結(jié)合強(qiáng)度，低氧化物含量，更好的耐磨性能以及更高的沉積率。由於塗層內(nèi)應(yīng)力較低，塗層可以更厚。而且HVOF噴塗時(shí)需要控制的參數(shù)只有等離子噴塗的一半，因而噴塗簡(jiǎn)單，塗層品質(zhì)重複性好。
由於高速氧燃?xì)鈬妷T的溫度較低，一般說(shuō)來(lái)不適於陶瓷材料的噴塗。但是有的噴塗槍（例如 Top Gun，HV-2000）具有較高的加熱能力，可以獲得十分緻密的陶瓷塗層。
用HVOF塗層代替鍍硬鉻層已經(jīng)取得很大的成功。這免除了非常困難的電鍍廢液處理問(wèn)題，也解決了厚鍍層（0.5mm以上）電鍍的困難。
高速氧燃?xì)鈬妷T帶來(lái)的塗層品質(zhì)的提高使熱噴塗層的應(yīng)用領(lǐng)域也有了新飛躍。噴塗的Inconel塗層已經(jīng)成功地解決了某些應(yīng)力腐蝕問(wèn)題。用HVOF塗層取代耐腐蝕的堆焊層的工作也有樂(lè)觀的進(jìn)展。
高速氧燃?xì)鈬妷T的缺點(diǎn)在於較高的使用成本與高噪音，為了在很高的粒子速度下對(duì)粒子進(jìn)行足夠的加熱，它需要很高的熱功率，從而需要非常高的燃料與氧氣消耗量。相當(dāng)比例的熱能要損失于冷卻水。例如JP-5000在工作時(shí)，冷卻水帶走80kW，占總?cè)紵裏崮艿?0%。很高的熱功率也使工件基體受到強(qiáng)烈的加熱。這需要通過(guò)強(qiáng)烈冷卻基體。或用很高的槍與工件的相對(duì)移動(dòng)速度來(lái)解決。這也進(jìn)一步提高了使用成本。
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