等离子喷涂技术怎么样

发布时间：2020-11-19

等离子喷涂技术怎么样
等离子喷涂是一种材料表面强化和表面改性的技术，可以使基体表面具有耐磨、耐蚀、耐高温氧化、电绝缘、隔热、防辐射、减磨和密封等性能。等离子喷涂技术是采用由直流电驱动的等离子电弧作为热源，将陶瓷、合金、金属等材料加热到熔融或半熔融状态，并以高速喷向经过预处理的工件表面而形成附着牢固的表面层的方法。等离子喷涂亦有用于医疗用途，在人造骨骼表面喷涂一层数十微米的涂层，作为强化人造骨骼及加强其亲和力的方法。等离子喷涂的参数主要有工作气体的成分和流量、电参数、送粉量、喷涂距离和喷涂角度、喷枪和工件的相对移动速度等。
1. 气参数（流量）
主气的流量是重要的工艺参数之一，它直接影响到等离子焰流的热焓和速度，继而影响喷涂效率和涂层孔隙率等。当喷涂功率一定时，主气流量过大或过小均会导致喷涂效率的降低和涂层孔隙率的增加（热喷涂与再制造）。气流量过大，离子浓度减少，过量的气体会冷却等离子的焰流，不利于粉末的加热，粉末熔化不充分，使喷涂效率降低，涂层组织疏松，孔隙率增加；反之主气流量太小，会使焰流软弱无力，次级气在工作气体中的相对含量增加，造成射流热焓和温度的提高，使喷涂粉末过熔。次级气的流量变化主要反映在喷涂电压的变化上。

送粉气的压力和流量对涂层质量的影响也很大。对外送粉喷枪而言，送粉气对涂层质量的影响尤其严重。如图所示，送粉气压力和流量过小会使粉末难以到达焰流中心，过大则会使粉末穿过射流中心，产生严重的“边界效应”，致使涂层疏松，结合强度降低。对于内送粉喷枪而言，送粉气压力和流量过大同样不能把粉末送入焰心，若过小，则易造成堵塞喷嘴，严重时则会烧坏喷嘴（热喷涂与再制造）。若要很大送粉气压力和流量才能把粉末送入焰心，则须检查供粉系统的气密性，是否漏气。所以送粉气的压力和流量应根据送粉量的大小、粉末的比重、粉末的流动性以及供粉系统的性能、射流的功率和刚性来选取。
3. 等离子喷涂技术喷涂距离
喷涂距离是指喷嘴端面到基体表面的直线距离。粉末在等离子焰流中加热和加速都需要一段时间，因此应有一个合适的喷涂距离，喷涂距离过近，会因粉末加热时间短，撞击变形不充分而影响涂层质量，还会使零件受等离子焰流的影响而温度升高快、出现严重氧化，造成涂层脱落（热喷涂与再制造）。喷涂距离过远又会使已经加热到熔融状态的粉末在与零件接触时冷了下来，飞行速度也开始降低，同样影响涂层质量，喷涂效率会明显降低。等离子喷涂的喷涂通常为70-150mm。
4. 送粉速率
送粉速率指单位时间的送粉量，它直接影响到喷涂效率和涂层质量。送粉量应当与热源参数相匹配。对于同种牌号同种粒度的粉末，在不同的送粉量下，应当施加不同的输入功率。当送粉量不变时，如果热源功率参数过小，则粉末熔化不良，涂层中夹杂的生粉多，粉末撞击工件时变形不充分，并有较多的粉末弹跳损失，沉积效率低，涂层质量下降。反之若热源功率参数过大，虽然粉末的熔化和撞击变形良好，但粉末受热氧化烧蚀严重，涂层中夹着较多的烟尘，熔化粒子飞溅严重，同样会使沉积效率降低，涂层质量下降（热喷涂与再制造）。因此，对于一定牌号一定粒度组成的粉末，送粉量的大小和热源参数要相适应。