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熱噴涂技術適用范圍

熱噴涂技術適用范圍 
無論是機械零件還是金屬構件,最突出的問題就是表面磨損或腐蝕或者兩者皆之。這里簡要介紹一下美國METCO公司的涂層應用指南
1、耐磨損——熱噴涂技術在高溫和低溫下最大的應用領域。這類涂層具體分為以下幾種:
(1)耐粘著磨損或劃傷——兩個表面相對滑動, 碎屑從一個表面粘到另一個表面時,發生粘著磨損或劃傷。專用典型涂層為鈷基碳化鎢、鎳鉻/碳化鉻涂層。
(2)耐磨粒磨損——當較硬表面在較軟表面上滑動,而且兩表面之間存在磨損時, 發生磨粒磨損。當纖維和絲線在表面高速通過時,也發生磨粒磨損。專有典型涂層為鈷基鎳鉻合金、自熔合金混合鉬、氧化鉻涂層。
(3)耐微振磨損——重復加載和卸載產生周期應力導致表面開裂和大面積脫落。 專用典型涂層為氧化鋁/二氧化鈦涂層。
(4)耐氣蝕磨損——液體流動在表面產生機械沖擊。 專用典型涂層為鋁青銅涂層。
(5)耐沖蝕磨損——氣體或液體攜帶粒子高速沖擊表面時,發生沖蝕磨損。 專用典型涂層為氧化鋁/二氧化鈦、氧化鋁涂層。
2、耐高溫抗氧化——這類涂層抗化學或物理分解,改善零件的高溫性能。這類涂層分為以下幾種:
(1)熱障涂層——在零件和高溫環境之間充當熱屏障。 典型涂層為用氧化釔做穩定化處理的氧化鋯涂層。
(2)抗高溫氧化涂層——保護基體抗高溫氧化。典型涂層為鎳/鉻涂層。
(3)耐熱腐蝕涂層——保護暴露在熱腐蝕性氣體中的基體。典型涂層為鎳/鉻涂層。
3、防腐蝕涂層——選擇這類涂層比較復雜,因為零件在服役狀態, 環境溫度和各種介質對涂層材料都有一定的要求,一般采用鈷基合金、鎳基合金和氧化物陶瓷等作為涂層材料,通過提高涂層的致密性,堵住腐蝕介質的滲透;合理選擇涂層材料與零件基材的氧化/還原電位,防止電化學腐蝕,涂敷抑制腐蝕的封孔劑。
4、導電涂層或絕緣涂層——這類涂層又分為以下幾種:
(1)導電涂層——專用典型涂層為銅涂層。
(2)絕緣涂層——專用典型涂層為氧化鋁涂層。
(3)屏蔽涂層——抗電磁干擾(EMI)或高頻干擾(RFI)專用典型涂層為銅涂層。
5、恢復尺寸涂層——這類涂層主要用于修補因磨損或加工超差的零件。 對涂層材料的選擇主要取決于零件的使用要求。
6、間隙控制涂層——這類涂層提供緊密的封嚴間隙, 顯著提高設備性能和運轉效率。與配合零件接觸時,涂層優先受控磨損。典型涂層為鎳/石墨、 聚酯鋁混合物、鋁/石墨涂層。
選擇熱噴涂的主要依據(在選擇熱噴涂以前,必須弄清以上幾個方面的問題)
(1)零件的服役情況 零件在何種介質中工作;零件的工作溫度;零件的受力情況及負荷大小;零件的失效原因。
(2)零件的理化狀態 零件的材質、成份、尺寸和外形;是否用過其它表面處理方法;熱膨脹系數;以及磨損的部位和面積;
(3)對涂層的技術要求 如涂層的厚度、硬度和結合強度;尺寸和變形極限和精度等級;機加工性能以及所需的表面粗糙度等;
(4)經濟上的合理性 采用熱噴涂對新制件的預保護或對失效件的修復,除了技術上的必要性外,絕大多數是出于經濟上的原因。經計算,一般的噴涂費用只占零件價格的20%左右,當然也有占的比例較大的,甚至大大超過零件本身的價格,然而經噴涂過的零件其使用壽命比未噴涂的至少要提高幾倍至幾十倍。有些大的零件或者制造周期長的零件,一旦損壞后,很難及時配購,而采用熱噴涂彌補了由停機帶來的損失,經濟上還是合算的。 熱噴涂技術在我國推廣應用情況
熱噴涂技術是一項低投入、高產出的項目,通過噴涂及表面強化或予保護或者修舊利廢,其壽命可以成倍甚至幾十倍增長。我國目前已能生產三十幾個品種噴涂設備,上百種噴涂材料,上述十種噴涂方法國內已采用,這種新的表面工程技術已廣泛應用于國民經濟各部門,取得了重大經濟效益,從“六五”開始,連續三個五年計劃被國家列為重點推廣項目,據不完全統計,“六五”取 得直接經濟效益十七億元,“七五”為二十四億元,“八五”為三十五億元。各地區、各部門都抓住了一批量大面廣的典型件進行推廣應用。如:冶金部的高爐渣口;鐵道部的氣閥活塞環和鋼軌修復;煤碳部的刮板機中部槽及壓液支柱;石油行業的各種柱塞及鉆桿接頭;機械行業的閥門密封面;造紙行業的烘缸;航空部門的熱障涂層等等,目前推廣應用在全國熱噴涂協作組的統一組織與協調下,已形成了網絡和體系,為進一步推廣應用創造了有利條件,但就地區、部門之間發展還不平衡,特別一些重工業基地,還應該大力推廣應用。 熱噴涂技術推廣應用的重大意義
據世界各國有關部門統計,發達國家每年由于磨損和腐蝕造成的損失約占國民經濟總產值 10 %左右(其中磨損,腐蝕各占 5 %)。
數據表明:
1976 年美國國家標準局公布:1975 年全國腐蝕損失700億美元,相當于國民經濟總產值 4 %,磨損斷裂損失每年預計 1400 億美元。
英國: 1971 年僅不列顛島磨損為 13.65 英磅。
瑞士: 1969 年僅對二百萬輛汽車統計,損失 5 億克朗。
我國: 1981 年腐蝕為 100 - 150 億元人民幣, 1980 年對十個大化工企業統計,腐蝕直接經濟損失為 3.97% 。煤碳部每年磨損腐蝕為 17 億元(其中磨損 8 億元,腐蝕為 9 億元)。冶金部 1989 年統計,由于磨損腐蝕到造成的損失,目前采用熱噴涂技術挽回只占可節約值的 6.9% 。
從上述數據看,我國“六五”熱噴涂產生直接經濟效益為 17 億元,“七五”二十四億元,由此可見,“十一五”繼續廣泛深入地推廣應用熱噴涂技術,有重大的潛在經濟效益和相當可觀的經濟效益。今后永久性推廣應用該項技術意義重大。

來源:      時間:2020-05-23
 
 
 
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