绝缘热喷涂加工

从热喷涂技术的原理及工艺过程分析，热喷涂技术具有以下一些特点.⒈由于热源的温度范围很宽，因而可喷涂的涂层材料几乎包括所有固态工程材料，如金属，合金，陶瓷，金属陶瓷，塑料以及由它们组成的复合物等.因而能赋予基体以各种功能（如耐磨，耐蚀，耐高温，抗氧化，绝缘，隔热，生物相容，红外吸收等）的表面.⒉喷涂过程中基体表面受热的程度较小而且可以控制，因此可以在各种材料上进行喷涂（如金属，陶瓷，玻璃，布疋，纸张，塑料等），并且对基材的组织和性能几乎没有影响，工件变形也小.⒊设备简单，操作灵活，既可对大型构件进行大面积喷涂，也可在指定的局部进行喷涂；既可在工厂室内进行喷涂也可在室外现场进行施工。热喷涂设备通常包括喷枪、电源、控制装置等，可以根据不同的工艺需求进行选择和配置。绝缘热喷涂加工

②喷涂材料多样，可获得的涂层种类多，等离子焰流温度高，能量集中，能熔化一切高熔点和高硬度的粉末，因而可供使用的喷涂材料非常***，形成各种特性的金属、合金、陶瓷和塑料涂层，提供诸如耐磨、耐腐蚀、耐高温氧化、导电、绝缘、隔热等功能。③基体受热小，工件热变形小，组织不发生变化，非转移型等离子弧喷涂时，工件不带电，故虽等离子焰流的温度高，但轴向温度梯度大，基体表面的热影响区很小，工件表面不熔化，一般温度低于250℃，不会发生变形，也不会改变原来的热处理状态。此特点对喷涂和修复各种薄壁件、细长件和精密零件，以及经热处理强化的gao强度钢材工件非常适用和有利，同时也可以在一些非金属材料上进行喷涂。绝缘热喷涂加工热喷涂涂层的厚度和性能取决于喷涂材料、工艺、温度和压力等因素，需要进行优化和控制。

热喷涂纳米结构耐磨涂层在摩擦磨损过程中，与微米涂层相比，纳米结构涂层基于具备更高的断裂韧性、显微硬度和抗疲劳性，具有更优异的耐摩擦磨损性能。热喷涂纳米机构Al2O3/TiO2陶瓷涂层的强韧耐磨机制。纳米结构Al2O3/TiO2涂层具有纳米和亚微米尺度三维网络状显微组织特征，使纳米结构Al2O3/TiO2涂层的韧性较商用微米结构的Al2O3/TiO2涂层高出1倍的韧性和高出1～2倍的结合强度;加入纳米稀土使纳米结构Al2O3/TiO2陶瓷涂层的耐磨性大幅度提高，与商用微米结构的Al2O3/TiO2涂层相比，耐磨性可提高4～8倍。采用超音速火焰喷涂法分别在Q235钢基体制备了纳米和微米结构WC－12Co涂层，并研究了两种涂层的纤维硬度即耐冲蚀耐磨性能，结果表明，纳米结构WC－12Co涂层的显微硬度是普通涂层的1．5倍，比较高达到1610HV，纳米涂层中WC颗粒的分布更均匀，冲蚀率是微米级涂层的1/2左右;纳米结构涂层的晶粒比普通结构的晶粒细小，分布更均匀，晶粒界面细化。

热喷涂技术在石油化工中应用：钻头、钻杆、钻杆接头，HVAF喷涂WC-Co涂层成功地用于钻头，提高了钻头的抗磨损、抗腐蚀和抗冲蚀能力，也可采用等离子喷涂工艺在人造金刚石钻头表面制备复合合金涂层。石油钻杆接头采用等离子喷焊高铬铸铁型材料，涂层厚度大于2mm，宽度大约25mm，使用寿命提高8倍以上。柱塞和活塞杆表面上喷涂陶瓷涂层，采用等离子喷涂或超音速喷涂技术，在各种液压缸、往复泵中的柱塞和活塞杆表面上喷涂陶瓷涂层或镍基和金，其突出特点在于：（1）摩擦系数低、能耗小、减少摩擦能耗；（2）使用寿命比镀铬件提高3~5倍，属环保涂层技术。主要技术指标：涂层厚度0.3~0.5mm，结合强度15~70Mpa，喷焊层冶金结合；涂层硬度HV800~1300;磨削粗糙度Ra<0.63µm。（3）对密封填料或对偶件的磨耗小，减少维修。热喷涂技术是一种表面处理方法，通过加热和喷射涂层材料来改变表面的性质。

热喷涂技术在发动机中的应用：经过100余年的发展，技术日益成熟，用途涉及航空航天、工业燃气轮机、汽车、电力、燃料电池与太阳能、医疗卫生、造纸与印刷等诸多领域。要实现发动机在高推重比和***能上的重大突破，就必须提高发动机中燃气温度，这必然造成高压涡轮热端部件表面温度的大幅度提高。碳化物、氮化物陶瓷SiC、Si3N4是**有可能取代镍基高温合金作为在更高温度下工作的发动机高温结构材料，制约其应用的重要因素是其在发动机高温燃气环境中的材料组织结构稳定性不足，碳化物、氮化物陶瓷能够和水蒸汽等反应生成挥发性的产物造成陶瓷材料结构及性能严重退化。在陶瓷表面采用气相沉积与等离子喷涂复合技术制备环境障涂层，可以有效阻止高温燃气气氛和陶瓷基体的接触，提高陶瓷基体的结构稳定性。热喷涂可以使用多种材料进行涂覆，如金属、陶瓷、聚合物等。绝缘热喷涂加工

热喷涂技术在航空、能源、汽车等领域有较广应用。绝缘热喷涂加工

热喷涂技术在引排风机、煤粉风机上的应用：火力发电厂燃煤锅炉所需燃料和尘、渣的排出均通过各类风机来完成，在送风机、引风机、排粉风机和一次风机中，尤以排粉机、引风机的工作环境尤为恶劣。叶轮是风机的主要部件，在高速旋转时将粉、尘排出。悬浮的粉、尘与叶轮叶片之间存在较高速度的相对运动，从而对叶轮产生冲刷、磨损;叶轮的工作环境还会有大量烟气、水蒸汽，与温度等因素共同作用，还会对叶轮产生腐蚀。我国电厂用煤含硫较高，因此烟气中硫化合物含量也很高，使风机叶轮遭受更为严重的腐蚀。因此我国电厂的引风机寿命一般只2000～3000h,有些甚至只数百小时;排粉风机一般寿命则为4000h。风机的快速损坏不只造成备件耗量加大和巨大的停机损失，也因灰粒进入叶片机翼内腔而频频引起强烈振动，造成风机损坏，直接影响锅炉的安全生产。电弧喷涂、等离子喷涂和氧乙炔火焰喷熔工艺是目前较好的风机叶轮强化方法，前2者产生的结合强度与致密度、耐磨性不及后者，但从热输入量的多少及叶轮的变形程度看，前2者又优于后者。绝缘热喷涂加工