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熱噴涂技術的詳解

發布時間：2022-02-13 17:44:44  瀏覽次數：
熱噴(pen)涂技(ji)術可(ke)(ke)以在設備維修(xiu)中(zhong)修(xiu)舊利廢(fei)，使報廢(fei)了的(de)零部件(jian)“起死(si)回(hui)生”；也可(ke)(ke)以在新(xin)產品制(zhi)造中(zhong)進行強(qiang)化和(he)預保護(hu)，使其“益壽延年”。可(ke)(ke)以大量節(jie)約能源(yuan)、節(jie)約材料、提高(gao)功效、降低成本，特別適合我(wo)國(guo)國(guo)情，符合我(wo)國(guo)現行的(de)經(jing)濟政(zheng)策(ce)。是當(dang)前國(guo)家提倡的(de)節(jie)能減(jian)排、低能耗、高(gao)效率的(de)一項重(zhong)要實用(yong)技(ji)術。



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01

熱噴涂的發展歷程

熱噴涂技術(shu)自1910年(nian)，由瑞士的(de)(de)M.U.Schoop博士完(wan)成最初的(de)(de)金屬熔液噴涂裝置以來，已有超過(guo)一百年(nian)的(de)(de)歷(li)史。

最(zui)初，熱噴(pen)(pen)(pen)(pen)涂(tu)主要用(yong)于噴(pen)(pen)(pen)(pen)涂(tu)裝飾涂(tu)層(ceng)(ceng)，以氧(yang)-乙炔(gui)火焰(yan)或電弧噴(pen)(pen)(pen)(pen)涂(tu)鋁(lv)(lv)線(xian)和(he)鋅線(xian)為主。上世紀30~40年代，隨著火焰(yan)和(he)電弧線(xian)材噴(pen)(pen)(pen)(pen)涂(tu)設備的(de)完(wan)善及火焰(yan)粉末(mo)噴(pen)(pen)(pen)(pen)槍(qiang)的(de)出現，熱噴(pen)(pen)(pen)(pen)涂(tu)技術從最(zui)初的(de)噴(pen)(pen)(pen)(pen)涂(tu)裝飾涂(tu)層(ceng)(ceng)發(fa)展為用(yong)鋼絲(si)修復機械零件，噴(pen)(pen)(pen)(pen)涂(tu)鋁(lv)(lv)或鋅作為鋼鐵結構的(de)防腐蝕涂(tu)層(ceng)(ceng)。

50年代爆炸噴(pen)涂技術(shu)(shu)(shu)及隨后等離子(zi)噴(pen)涂技術(shu)(shu)(shu)的開發成功(gong)，熱(re)噴(pen)涂技術(shu)(shu)(shu)在(zai)航天航空(kong)等領域獲得了廣泛的應用(yong)。同一時期研制成功(gong)了自熔合金粉末，使通過涂層重熔工藝(yi)消除涂層中的氣孔、與基(ji)體(ti)實現冶金結合成為可能(neng)，擴大了熱(re)噴(pen)涂技術(shu)(shu)(shu)的應用(yong)領域。

80年代初期開發成功(gong)超(chao)音速火焰噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)，90年代初期得到(dao)廣泛(fan)應用，使(shi)WC-Co硬質合金(jin)涂(tu)(tu)層的應用從航天航空領(ling)域(yu)大幅度擴大到(dao)各種工(gong)業(ye)領(ling)域(yu)。功(gong)率高達200kW的高能等(deng)(deng)離子(zi)(zi)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)、超(chao)音速等(deng)(deng)離子(zi)(zi)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)、及(ji)軸向送粉式等(deng)(deng)離子(zi)(zi)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的、尤其是高效(xiao)(xiao)能超(chao)音速等(deng)(deng)離子(zi)(zi)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的出(chu)現，為在各個工(gong)業(ye)領(ling)域(yu)進一步有(you)效(xiao)(xiao)地利用熱噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)提供(gong)了有(you)力的手段(duan)。


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 電弧(hu)噴(pen)涂和豁然噴(pen)涂


我國熱噴涂技術是從20世紀50年代開始的，當時由吳劍春等人在上海組建了國內第一個專業化噴涂廠，研制氧乙炔焰絲材噴涂及電噴裝置，并對外開展金屬噴涂業務。

60年代少(shao)數軍工單(dan)位開始研(yan)究等離(li)子噴涂(tu)技(ji)術（如(ru)北京(jing)航(hang)空工藝(yi)技(ji)術研(yan)究所(suo)(suo)、航(hang)天(tian)公司(si)火箭(jian)技(ji)術研(yan)究院703所(suo)(suo)、航(hang)空部門410、420、430廠等單(dan)位），在我國(guo)軍工部門開始得(de)到應用(yong)。

到了(le)70年代中(zhong)后(hou)期出(chu)現了(le)許多品(pin)種的(de)氧乙炔火(huo)焰金屬(shu)粉末(mo)噴涂(tu)（熔）設備和各種鎳(nie)、鐵、鈷基自熔性合金粉及復合粉末(mo)噴涂(tu)材料(liao)(liao)，給熱(re)噴涂(tu)技術(shu)快速向前發(fa)展打下了(le)一(yi)個(ge)堅實(shi)的(de)基礎。熱(re)噴涂(tu)材料(liao)(liao)是熱(re)噴涂(tu)技術(shu)的(de)“炊糧(liang)”，材料(liao)(liao)品(pin)種的(de)增加和性能的(de)改善，將直(zhi)接提高涂(tu)層質量。

值得提出的是北京礦冶研究總院等單位在這一階段研制并開發了鎳包鋁等放熱型噴涂材料和多種復合粉末材料，拓寬了涂層應用范圍，給我國熱噴涂技術帶來生機，這一階段可以說是我國熱噴涂技術發展的初級階段，盡管這一階段有了一定的進展，但總的來說進展緩慢，只是到了70年代中后期80年代初才獲得了較快的發展。特別是原國家經委將熱噴涂技術作為國家重點推廣項目以后，發展速度更快并取得了顯著的經濟效益。

1981年10月21～27日由國家經委、國家科委主持在北京召開了首屆全國熱噴涂會議，會上宣布在國家經委領導下成立了全國熱噴涂協作組，掛靠北京礦冶研究總院。協作組對上聯系國家經貿委，對下聯系各省市、自治區經委科技處各部門科技局，以及大中型企業、大專院校、科研單位等，形成了跨地區、跨行業、跨部門推廣應用熱噴涂技術網絡體系。

1991年國家機電部武漢材料保護研究所向國家民政部申請成立了中國表面工程協會熱噴涂專業委員會，現掛靠中國農機院。這兩個噴涂行業組織的先后成立，大大地促進了我國熱噴涂技術的發展，從業單位由20世紀80年代初的幾十家到目前已經發展到近2000家專業噴涂廠家，可以說這一階段我國熱噴涂技術發展到了一個繁榮昌盛階段，應用范圍逐漸擴大。

在機械、冶金、石化、電力、鐵路、造紙、輕紡、醫療衛生、軍工和國防等國民經濟許多部門得到了廣泛應用。上世紀90年代發展到一個嶄新階段，這一階段的發展特點是：設備方面向高能、高焓、高速度方向發展；材料方面向系列化、標準化、商品化方向發展，以保證多功能高質量涂層的需要；工藝技術方面向機械化、自動化方向發展，如計算機控制、機械操作等；

推廣應用的著重(zhong)點是：
（1）緊緊抓(zhua)住推(tui)廣應用(yong)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)主要問題(ti)。各行(xing)(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)、各地區抓(zhua)好量大(da)面廣的(de)(de)(de)(de)典型件(jian)進行(xing)(xing)(xing)(xing)推(tui)廣應用(yong)，如(ru)：冶金行(xing)(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)高爐(lu)(lu)風(feng)口、連(lian)鑄機(ji)(ji)軋輥(gun)、爐(lu)(lu)底輥(gun)，電力行(xing)(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)鍋爐(lu)(lu)四管，煤炭行(xing)(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)刮(gua)板機(ji)(ji)中(zhong)部槽、液壓支柱(zhu)，機(ji)(ji)械(xie)行(xing)(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)閥門，造紙行(xing)(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)烘缸，紡織行(xing)(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)羅拉、過絲輪，石油行(xing)(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)鉆桿、柱(zhu)塞，制(zhi)糖行(xing)(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)底梳(shu)、面梳(shu)等。

（2）抓大(da)型關鍵設備的維修(xiu)與強化，如：冶金行業的萬噸油(you)壓(ya)機(ji)柱塞、煉鐵廠(chang)的高(gao)(gao)爐大(da)料(liao)鐘、寶鋼的高(gao)(gao)溫爐輥(gun)、獨(du)山子煉油(you)廠(chang)的燃氣輪(lun)機(ji)葉片以及濰坊純堿(jian)廠(chang)的二氧化碳壓(ya)縮機(ji)汽缸，這些設備其價值(zhi)都在(zai)百(bai)萬元以上(shang)，甚至每天創造價值(zhi)都在(zai)百(bai)萬元以上(shang)，修(xiu)復意義重大(da)。

（3）抓(zhua)好進(jin)口零部件的維(wei)修與強化(hua)。近年來(lai)許多部門(men)進(jin)口設備比較(jiao)多，采用熱(re)噴涂技術進(jin)行修復與強化(hua)既可解決(jue)生產急需(xu)又可節約大量外匯。

（4）開展社會主義大(da)(da)協作(zuo)，對(dui)重大(da)(da)設備(bei)(bei)采取專家會診，協作(zuo)攻關。如包鋼引(yin)(yin)進(jin)(jin)德國(guo)(guo)6500m3引(yin)(yin)風機大(da)(da)軸、北京東方紅煉油廠引(yin)(yin)進(jin)(jin)日本(ben)的(de)(de)關鍵設備(bei)(bei)、武(wu)鋼1.7m軋機、西南鋁(lv)加工廠號稱(cheng)“國(guo)(guo)寶”的(de)(de)萬噸油壓(ya)機柱塞、貴(gui)州(zhou)鋁(lv)廠的(de)(de)碳素(su)電極擠壓(ya)成(cheng)形嘴等大(da)(da)型(xing)進(jin)(jin)口關鍵設備(bei)(bei)都組織專家會診，協作(zuo)攻關，成(cheng)功地進(jin)(jin)行(xing)了(le)(le)修復(fu)，既解決了(le)(le)企業生產(chan)中的(de)(de)難關，又為國(guo)(guo)家節約(yue)了(le)(le)大(da)(da)量(liang)外匯，其經濟(ji)效益(yi)和(he)社會效益(yi)重大(da)(da)。

（5）加強國(guo)(guo)(guo)內外的(de)交(jiao)流(liu)與合作，僅全國(guo)(guo)(guo)熱(re)(re)(re)噴涂(tu)協作組就已經(jing)召開了16屆(jie)年(nian)會(hui)(hui)和(he)各種類型的(de)國(guo)(guo)(guo)內外技(ji)術(shu)(shu)交(jiao)流(liu)活動(dong)(dong)，舉辦了兩屆(jie)中、日熱(re)(re)(re)噴涂(tu)技(ji)術(shu)(shu)研討會(hui)(hui)以(yi)(yi)及多次國(guo)(guo)(guo)際間的(de)技(ji)術(shu)(shu)交(jiao)流(liu)活動(dong)(dong)。近年(nian)來和(he)國(guo)(guo)(guo)際上有影響的(de)相(xiang)關組織和(he)企(qi)業(ye)保持著密切的(de)聯系，如美國(guo)(guo)(guo)金屬學會(hui)(hui)熱(re)(re)(re)噴涂(tu)協會(hui)(hui)（ASMTSS）、德國(guo)(guo)(guo)焊接學會(hui)(hui)（DVS）、國(guo)(guo)(guo)際熱(re)(re)(re)噴涂(tu)協會(hui)(hui)（ISPC，CANADA）、蘇爾壽(shou)美科公司（SULZER METCO，SWITZERLAND）、普萊克斯(si)公司（PRAXAIR，USA）以(yi)(yi)及愛羅普拉斯(si)瑪株式(shi)會(hui)(hui)社（AEROPLASMA，JAPAN）等(deng)。

借鑒國外(wai)的(de)(de)(de)先進(jin)熱(re)噴涂(tu)(tu)技(ji)(ji)術(shu)，為我國熱(re)噴涂(tu)(tu)技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)發(fa)展與提(ti)高(gao)作出(chu)了重要舉(ju)措。還舉(ju)辦6次大型(xing)技(ji)(ji)術(shu)講座、30多次普(pu)及型(xing)和(he)專業型(xing)技(ji)(ji)術(shu)培訓班，召(zhao)開7次大型(xing)現(xian)場技(ji)(ji)術(shu)經驗(yan)交流會，出(chu)版印刷(shua)10余種論文(wen)集(ji)。“八五”期間熱(re)噴涂(tu)(tu)技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)推廣應用獲國家“高(gao)效(xiao)優質的(de)(de)(de)熱(re)噴涂(tu)(tu)技(ji)(ji)術(shu)”的(de)(de)(de)推廣獎。


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超音(yin)速噴涂和等離子(zi)噴涂


進(jin)入(ru)21世(shi)紀(ji)以來(lai)，我國(guo)的(de)熱噴(pen)(pen)涂技術已(yi)經(jing)(jing)有(you)了(le)飛(fei)快(kuai)的(de)發展，設(she)備與材(cai)料經(jing)(jing)過(guo)幾十年的(de)自主開發和(he)(he)引進(jin)、借鑒國(guo)外先進(jin)技術，目前，中國(guo)已(yi)能開發和(he)(he)生(sheng)產(chan)真空等(deng)離(li)子(zi)、大氣等(deng)離(li)子(zi)（高能等(deng)離(li)子(zi)）、爆炸(zha)噴(pen)(pen)涂、等(deng)離(li)子(zi)堆焊、電弧(hu)噴(pen)(pen)涂及(ji)火焰(yan)粉(fen)末(mo)噴(pen)(pen)涂及(ji)火焰(yan)線材(cai)噴(pen)(pen)涂設(she)備，生(sheng)產(chan)金屬粉(fen)末(mo)(Ni、Co、Fe基)、各種復合粉(fen)、陶(tao)瓷、金屬陶(tao)瓷粉(fen)末(mo)、各種合金絲材(cai)和(he)(he)粉(fen)芯(xin)絲材(cai)等(deng)，基本上可以滿足國(guo)內(nei)熱噴(pen)(pen)涂市(shi)場的(de)需要。有(you)些品種已(yi)經(jing)(jing)達到國(guo)際先進(jin)水(shui)平。


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冷(leng)噴涂和爆炸噴涂


應(ying)該特別指出(chu)的是，最早問世的火(huo)焰噴(pen)(pen)涂(tu)技術(shu)、電弧噴(pen)(pen)涂(tu)技術(shu)在飛速發展的熱噴(pen)(pen)涂(tu)技術(shu)中，不但沒有被淘汰(tai)，而是經(jing)過(guo)不斷(duan)改進在適應(ying)各類材(cai)料的噴(pen)(pen)涂(tu)中繼續(xu)發展。

各種(zhong)新型噴(pen)涂(tu)(tu)材料的(de)(de)出現，進一步擴大了火(huo)焰(yan)(yan)噴(pen)涂(tu)(tu)技術的(de)(de)使用范圍。新型火(huo)焰(yan)(yan)噴(pen)涂(tu)(tu)槍可以噴(pen)涂(tu)(tu)各種(zhong)金(jin)屬、陶瓷、金(jin)屬加(jia)陶瓷的(de)(de)復(fu)合材料和各種(zhong)塑料粉末材料的(de)(de)涂(tu)(tu)層。盡(jin)管等離子和HVOF/HVAF超音(yin)速以及爆(bao)炸噴(pen)涂(tu)(tu)的(de)(de)涂(tu)(tu)層優于常規火(huo)焰(yan)(yan)噴(pen)涂(tu)(tu)和電弧噴(pen)涂(tu)(tu)，但由于投(tou)資大、操作控制(zhi)系統復(fu)雜、設備笨重(zhong)、無法現場施工等缺點，應(ying)用范圍受到極(ji)大限(xian)制(zhi)，在(zai)防腐和維(wei)修(xiu)市場難以推廣(guang)普及。

新型(xing)火(huo)焰噴涂(tu)設備與技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)和(he)(he)超音速電(dian)弧(hu)噴涂(tu)設備與技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)在工業(ye)防腐和(he)(he)零件修復(fu)市(shi)場中永遠是(shi)主(zhu)要(yao)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)力(li)量(liang)。特(te)別(bie)值得指出的(de)(de)是(shi)，電(dian)弧(hu)噴涂(tu)既(ji)是(shi)一(yi)種(zhong)古老的(de)(de)噴涂(tu)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)，又是(shi)一(yi)種(zhong)嶄新的(de)(de)噴涂(tu)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)。該技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)產生于20世紀初，當時由于受噴涂(tu)設備性能(neng)的(de)(de)限(xian)制，只能(neng)噴涂(tu)一(yi)些(xie)低熔點(dian)的(de)(de)金屬材料來防止鋼鐵表面(mian)銹(xiu)蝕。隨著熱噴涂(tu)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)發展(zhan)與提高，電(dian)弧(hu)噴涂(tu)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)也(ye)在不斷(duan)進(jin)步。到了(le)(le)(le)20世紀中期，電(dian)弧(hu)噴涂(tu)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)已經占據了(le)(le)(le)重要(yao)地位(wei)。后來由于等離(li)子、爆(bao)炸等噴涂(tu)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)出現，能(neng)滿足航(hang)空、航(hang)天、火(huo)箭等尖端技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)需(xu)要(yao)，在某(mou)種(zhong)程度上限(xian)制了(le)(le)(le)電(dian)弧(hu)噴涂(tu)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)發展(zhan)。

進(jin)(jin)入90年代，由于北京(jing)工(gong)業大學研制成(cheng)(cheng)功粉(fen)芯(xin)絲材，給電弧噴涂技(ji)術帶來了生(sheng)(sheng)機。粉(fen)芯(xin)絲材既克(ke)服了高合金成(cheng)(cheng)分(fen)難以(yi)拔(ba)絲的(de)困難，同時還能使(shi)一些不導電的(de)顆粒(li)材料（陶瓷及碳化(hua)物）填充(chong)到粉(fen)芯(xin)絲材中，在電弧噴涂上得以(yi)應(ying)用，如Al2O3、TiO2、TiB2和Cr3C2等。由于粉(fen)芯(xin)絲材成(cheng)(cheng)分(fen)易調節、生(sheng)(sheng)產周期(qi)短、選材便(bian)利、成(cheng)(cheng)本較低等優點，因此促進(jin)(jin)了電弧噴涂技(ji)術的(de)發(fa)展。

近(jin)年來高(gao)(gao)合金、鋅(xin)鋁合金（85/15）的(de)絲材的(de)出現，使電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)技術發(fa)展得更(geng)快。隨著(zhu)電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)材料的(de)品種不(bu)斷增加，性能不(bu)斷提(ti)高(gao)(gao)，電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)設(she)備又向(xiang)精密(mi)化、自動化方(fang)向(xiang)發(fa)展。如超音(yin)速電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)、高(gao)(gao)速脈沖電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)、復合電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)、保護氣體(ti)電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)和真空電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)等，這(zhe)些(xie)新的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)工藝技術的(de)出現，大大地提(ti)高(gao)(gao)了噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)效率，改善了涂(tu)(tu)(tu)層質量，拓寬了電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)技術的(de)應用領域。當前(qian)這(zhe)項(xiang)技術很受青(qing)睞(lai)，在(zai)國民經(jing)濟許多部門(men)發(fa)揮(hui)了重要作用，使古老的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)技術煥發(fa)了青(qing)春。


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激光噴涂和HVAF超音(yin)速(su)噴涂


熱噴(pen)涂(tu)(tu)設備(bei)與材(cai)料經過幾(ji)十年的自主開發(fa)和引進、借鑒國外先進技術，目前，中國已能開發(fa)和生(sheng)產(chan)真空等離子、大氣等離子、爆炸噴(pen)涂(tu)(tu)、等離子堆焊、電弧噴(pen)涂(tu)(tu)、火焰(yan)粉(fen)(fen)末(mo)(mo)噴(pen)涂(tu)(tu)、火焰(yan)線(xian)材(cai)噴(pen)涂(tu)(tu)設備(bei)，生(sheng)產(chan)金屬(shu)粉(fen)(fen)末(mo)(mo)(Ni、Co、Fe基，合計(ji)約(yue)300t/年)、陶(tao)瓷(ci)、金屬(shu)陶(tao)瓷(ci)粉(fen)(fen)末(mo)(mo)(Al2O3、Al2O3+TiO2、Cr2O3、WC—Co等，合計(ji)約(yue)200t/年)，絲材(cai)(Al、Zn、Cu、不(bu)銹鋼(gang)等，合計(ji)約(yue)1000t/年)。

盡管設(she)備總體還沒有達到世(shi)界先進(jin)(jin)水平，材料(liao)(liao)方面仍(reng)有許多改進(jin)(jin)之(zhi)處，但是，中國已成為(wei)世(shi)界上少數幾(ji)個能在熱噴涂設(she)備和(he)材料(liao)(liao)上自(zi)給自(zi)足的國家之(zhi)一，基本滿足熱噴涂行業(ye)需(xu)要(yao)。同時，約有10%的設(she)備和(he)材料(liao)(liao)仍(reng)需(xu)進(jin)(jin)口。


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真(zhen)空(kong)等離子噴涂(tu)


02

熱噴涂技術的應用現狀

熱噴(pen)涂技術(shu)(shu)作為一(yi)種技術(shu)(shu)涉及面(mian)廣、加(jia)工工藝相對(dui)簡單靈活、應用(yong)范圍廣、經濟效益(yi)大的(de)現代加(jia)工新(xin)技術(shu)(shu)，它可(ke)使表面(mian)具備耐(nai)磨、防腐、絕(jue)熱、耐(nai)熱、導電、絕(jue)緣、抗沖蝕、抗氧化、減摩、潤滑、防輻(fu)射等功能。不但可(ke)以用(yong)于機械(xie)零(ling)部件的(de)修(xiu)復(fu)和(he)表面(mian)強(qiang)化，而且可(ke)以用(yong)于制造。

由于噴(pen)涂(tu)材料的選擇范圍(wei)廣(guang)，不(bu)受整(zheng)體(ti)(ti)材料合金化(hua)的限制，可較方便地獲(huo)得(de)超硬合金、各(ge)種陶瓷或金屬陶瓷涂(tu)層(ceng)以(yi)及(ji)各(ge)種功能涂(tu)層(ceng)，且(qie)涂(tu)層(ceng)相對(dui)于整(zheng)體(ti)(ti)高級材料而(er)(er)言材料用(yong)量少，比起整(zheng)體(ti)(ti)提(ti)高材質無疑要經(jing)濟得(de)多，因此(ci)可大膽使用(yong)貴重材料，其成本不(bu)會增加很多，而(er)(er)材料的表面性能卻能得(de)到(dao)大幅提(ti)高，經(jing)熱噴(pen)涂(tu)修復(fu)的零件使用(yong)壽命(ming)一般(ban)可以(yi)達到(dao)甚至數(shu)倍超過新品。


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03

熱噴涂技術未來發展趨勢與展望
從未來的發(fa)(fa)展(zhan)趨勢看，熱(re)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)系(xi)統工(gong)(gong)程(cheng)的研究(jiu)將(jiang)越(yue)來越(yue)受到(dao)人們的重視。目前許多(duo)國家都加強了對(dui)熱(re)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)系(xi)統工(gong)(gong)程(cheng)的研究(jiu)，即從失效(xiao)分析入(ru)手，通過對(dui)表(biao)面(mian)預處理(li)，噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)設備、噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)材料及(ji)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)的優(you)化，制定出熱(re)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)實施工(gong)(gong)藝(yi)(yi)計劃(hua)。在(zai)發(fa)(fa)展(zhan)過程(cheng)中，熱(re)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)技術與其他學科(ke)相(xiang)互交叉滲透形成(cheng)了新的表(biao)面(mian)處理(li)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)。未來熱(re)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)技術可能(neng)在(zai)以下方面(mian)發(fa)(fa)展(zhan)：

（1）在噴涂(tu)(tu)材料(liao)的選擇方面(mian)：火焰噴涂(tu)(tu)技(ji)術(shu)(shu)、等離子噴涂(tu)(tu)技(ji)術(shu)(shu)和(he)超音速火焰噴涂(tu)(tu)技(ji)術(shu)(shu)所(suo)采用的粉末型噴涂(tu)(tu)材料(liao)還將是市場需求主流，電弧噴涂(tu)(tu)技(ji)術(shu)(shu)和(he)冷噴涂(tu)(tu)技(ji)術(shu)(shu)噴涂(tu)(tu)材料(liao)的選擇雖然(ran)有一(yi)定的局限性(xing)，但未(wei)來(lai)隨(sui)著(zhu)工藝進步(bu)與更新，還將得到進一(yi)步(bu)拓展。

（2）在涂(tu)(tu)層與基體的結合強度方面(mian)：冷噴涂(tu)(tu)、超音(yin)速火焰(yan)噴涂(tu)(tu)、超音(yin)速等(deng)離子噴涂(tu)(tu)和LPPS-TF涂(tu)(tu)層等(deng)與基體的結合強度相對較高的方法(fa)，將發(fa)揮更大(da)的作用(yong)。

（3）在基礎理(li)(li)論的研(yan)究(jiu)方面：熱噴涂技術是一個涉(she)及(ji)多學科(ke)，交叉性(xing)很強(qiang)的邊(bian)緣性(xing)學科(ke)。它由(you)于受到高溫、高速以及(ji)力學非均勻性(xing)等參(can)數因素的影響，熱噴涂技術基礎理(li)(li)論的研(yan)究(jiu)面臨(lin)很大的困難，基礎理(li)(li)論的研(yan)究(jiu)尤為重要。

（4）在新型(xing)噴(pen)(pen)涂(tu)材料(liao)研發方(fang)面：熱噴(pen)(pen)涂(tu)材料(liao)總(zong)的(de)發展趨勢是(shi)：涂(tu)層成分的(de)復合(he)化(hua)(hua)和(he)低雜質化(hua)(hua)，結(jie)構(gou)的(de)超(chao)微化(hua)(hua)和(he)納米(mi)化(hua)(hua)，而(er)且納米(mi)結(jie)構(gou)復合(he)型(xing)，多元合(he)金等各種新型(xing)材料(liao)的(de)研發為(wei)研究的(de)熱點。

（5）在噴(pen)(pen)涂(tu)(tu)工(gong)藝和(he)(he)設備研發方(fang)面：提高涂(tu)(tu)層質(zhi)量(liang)和(he)(he)擴展(zhan)噴(pen)(pen)涂(tu)(tu)材(cai)料的(de)關鍵是要提高噴(pen)(pen)涂(tu)(tu)粒子(zi)的(de)能(neng)量(liang)和(he)(he)速(su)度，因此，熱噴(pen)(pen)涂(tu)(tu)工(gong)藝和(he)(he)設備的(de)改進和(he)(he)開發要向(xiang)著高能(neng)和(he)(he)高速(su)的(de)方(fang)向(xiang)發展(zhan)。

（6）在(zai)新的應(ying)用領(ling)(ling)域(yu)拓展方面：熱(re)噴(pen)(pen)涂技(ji)術(shu)具有(you)和其它學科(ke)彼(bi)此滲(shen)透(tou)、相互貫通(tong)的特點(dian)，利用這(zhe)一(yi)特點(dian)不斷的開(kai)發新的熱(re)噴(pen)(pen)涂技(ji)術(shu)，并(bing)開(kai)發出新的熱(re)噴(pen)(pen)涂技(ji)術(shu)應(ying)用領(ling)(ling)域(yu)。熱(re)噴(pen)(pen)涂技(ji)術(shu)與其它相關(guan)技(ji)術(shu)的結合是探索和開(kai)發熱(re)噴(pen)(pen)涂新應(ying)用領(ling)(ling)域(yu)的有(you)效途徑(jing)。



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