熱噴涂技術的最新發展及應用

  • 發布時間:2017-12-16
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  • 來源: 慧聰
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  1表面工程及熱噴涂技術的特點及發展

  表面處理網: 表面工程是經表面預處理后,通過表面涂覆、表面改性或多種表面工程技術復合處理,改變固體金屬表面和非金屬表面的形態、化學成份和組織結構和應力狀態,以獲得所需要表面性能的系統工程。

  表面工程綜合了多個領域的基礎理論、技術和最新成果。表面工程技術因在基體材料表面制造了一層涂層或薄膜,或通過表面改性賦予材料許多特殊性能,使材料的表面性能大大優于材料基體,不僅能大大延伸基體材料的應用領域,而且解決了許多領域中材料無法滿足環境要求的問題。表面工程技術在解決人類發展中遇到資源、能源、環境等共同問題中起著不可替代的重要作用。

  由于表面工程技術節能、節材,從而保護了人類賴以生存的寶貴資源,同時還對環境保護起到了非常關鍵的作用。21世紀表面工程技術將滲透各行各業,推動社會文明、提高生活質量。

  熱噴涂技術是表面工程中的一個重要分支,它是通過火焰、電弧或等離子體等熱源,將某種線狀和粉末狀的材料加熱至熔融或半融化狀態,并將加速形成的熔滴高速噴向基體形成涂層。涂層具有耐磨損、而腐蝕、而高溫和隔熱等優異性能,并能對磨損、腐蝕或加工超差引起的零件尺寸減小進行修復。熱噴涂技術的應用主要包括:長效防腐、機械修復及先進制造技術、模具制作與修復、制造特殊的功能涂層等四個方面。目前,熱噴涂技術已廣泛應用于幾乎所有工業領域以及家庭用品(如不粘鍋、紅外線保健電熱器等)。

  20世紀末,熱噴涂技術的發展十分迅速,并迅速被推廣使用。1980年到2000年,熱噴涂市場的變化見表1。到20世紀末,等離子噴涂仍然居主導地位。值得注意的是,高速火焰噴涂(HVOF)迅速發展,將占據25%的市場比例,居第二位。電弧噴涂技術,由于經濟性好、涂層性能比火焰噴涂層優越,將部分代替火焰噴涂技術上升到第三位。

  表1  主要熱噴涂方法的應用比例
年份 火焰噴涂 電弧噴涂 等離子噴涂 高速火焰噴涂
1980年 39% 6% 55% -
2000年 12% 15% 48% 25%

  近年的發展趨勢和特點是:(1)大面積長效防護技術得到廣泛應用,對于長期暴露在戶外大氣的鋼鐵結構件采用噴涂鋁、鋅及其合金涂層,代替傳統的刷油漆的方法,實行陰極保護進行長效大氣防腐;(2)采用熱噴涂技術修復與強化大型關鍵設備及進口零部件國產化;(3)超音速火焰噴涂技術的應用:(4)氣體爆燃式噴涂技術進一步得到應用;(5)高速、自動氧乙炔火焰末噴涂技術發展迅速;(6)熱噴技術在化工防腐工程中得到應用;(7)激光重熔技術開始應用。目前,熱噴涂技術在軍事、水利、電力、化工、建筑、環保、生物等眾多工程領域等方面得到了日益廣泛的應用,熱噴涂在海洋工程方面也得到了廣泛應用。對船身、甲板、駁船、大平底船、拖船等,熱噴涂都取得了良好的長效保護效果。

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