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超音速等離子噴塗工藝的應用

時間:2018-10-08 20:01:26  來源:  作者:

 超音速等離子噴塗處於國際熱噴塗技術的前沿,由於其等離子體射流速度通常可達到音速的5~8倍,遠高於普通亞音速等離子噴塗,而射流速度的提高使其可以製備各種高密度、高質量的難熔金屬和陶瓷塗層,特別是可以有效改善陶瓷塗層的致密性、韌性和結合強度,在航空航天、軍事等領域具有廣闊的應用前景,因而成為目前國際熱噴塗界研究的熱點之一。

目前,超音速等離子工藝在航空發動機與燃氣輪機中成功應用於製備金屬結合層與氧化鋯陶瓷構成的熱障塗層體係(TBCs)。由於熱障塗層在使用過程中將發生氧化鋯塗層的脫落而失效,致使壽命有限。采用雙通道、雙溫區超音速等離子噴塗製備的新GTBCs塗層,其內部合金與陶瓷成分連續變化,無明顯內界麵,塗層的抗熱震性能大幅度提升。

超音速等離子噴塗工藝在造紙業中應用也相對比較廣泛。瓦楞輥在造紙業的使用比例相當大,由於生產過程中,重壓下參與齧合的隻是齒的頂部和溝部一段很小的範圍,相對滑動率很大,齒頂齒根磨損相當嚴重,目前瓦楞輥在製造材料的選擇上已發揮到極限,但通過高效能超音速等離子噴塗WC-Co塗層對磨損報廢的瓦楞輥進行修複、硬化和耐磨處理,可使再製造處理的瓦楞輥性能超過新品,而且工藝簡單、成本低,修複成本僅為新品的1/2~1/3。為了提高鋼廠使用的各種高溫爐輥的耐高溫、耐磨損性能,通常采用熱噴塗方法製備陶瓷塗層,目前高溫段(高於850)輥子表麵的塗層在很大程度上還依賴進口。國內通常采用爆炸噴塗技術製備塗層,但該技術噴塗效率太低。如果采用高效能超音速等離子噴塗技術,噴塗效率可比爆炸噴塗技術提高5~6倍,塗層質量與爆炸噴塗相當,而且還可以噴塗爆炸噴塗無法製備的高溫耐磨陶瓷塗層。

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