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陶瓷噴涂工藝參數

 北京耐默公司作為專業制作噴涂陶瓷涂層廠家,在此介紹 噴涂陶瓷涂層、熱噴涂陶瓷、氧化鋁涂層、氧化鋁陶瓷涂層、氧化鉻涂層、氧化鉻陶瓷涂層、氧化鋯涂層、氧化鋯陶瓷涂層、噴涂陶瓷、陶瓷涂層、納米陶瓷涂層、 耐磨陶瓷涂層、陶瓷防磨涂層、高溫陶瓷涂層相關知識,希望對大家會有幫助。
陶瓷噴涂的參數主要包括工作氣體的組成和流速、電氣參數、送粉量、噴涂距離和噴涂角度、噴槍和工件的相對移動速度。
1、氣體參數(流量)
主要氣體的流動是重要的工藝參數之一,它直接影響等離子火焰的焓和速度,進而影響噴涂效率和涂層孔隙率。當噴涂功率恒定時,主氣流過大或過小都會導致噴涂效率降低和涂層孔隙率增加(熱噴涂和再制造)。如果氣體流速太大而離子濃度降低,則過量氣體會冷卻等離子體的火焰流,這不利于粉末的加熱,粉末沒有充分熔化,噴涂效率降低,涂層結構松散,孔隙率增加;否則,主要氣流太小。它會使火焰流動變弱和變弱,工作氣體中二次氣體的相對含量增加,噴射熱量和溫度升高,噴涂粉末過度熔化。



二次氣體流量的變化主要反映在噴涂電壓的變化中。
粉末進料的壓力和流速也對涂層質量有很大影響。對于外部粉末噴槍,粉末進料氣體對涂層質量的影響特別嚴重。如圖所示,粉末壓力和流速太小而不能使粉末難以到達火焰流的中心。如果它太大,粉末將通過射流的中心,導致嚴重的“邊界效應”,導致涂層松散和粘合強度降低。對于內部粉末噴槍,粉末壓力和流速太大而不能將粉末送入火焰核心。如果它太小,它將很容易堵塞噴嘴。在嚴重的情況下,噴嘴將燒壞(熱噴涂和再制造)。如果您想將粉末壓力和流量大量送入火焰核心,請檢查粉末供應系統的氣密性以及是否泄漏。
因此,粉末進料的壓力和流速應根據粉末的大小來選擇。、粉末的比重、粉末的流動性和粉末供應系統的性能、噴射功率和剛性。
2、電氣參數
(1)功率輸入功率水平必須滿足熔化粉末的能力。形成涂層粉末所需的熱功率應為:
其中:Gf——粉末每單位時間進料量T0,Tm,Tr——粉末原溫度、粉末熔點和粉末過熱溫度;Cs,Cm——粉末固體和熔融比熱;Hr——Tr下的熔融粉料增加了熱情。
根據等離子體火焰電流能量利用系數ηf,可以估算出噴嘴出口處等離子體的熱功率qp:
,根據槍效率η,可以估算所需的輸入功率P:
式中:0.24——電能轉換為熱能的系數一般來說,使用更高的功率值。陶瓷噴涂常用的功率為20~35kW,而HEPJet高性能陶瓷噴涂的功率為45~65kW。(2)電壓和電流
等離子弧電壓由噴槍和工作氣體的結構決定??梢酝ㄟ^調節陰和噴嘴之間的距離并改變工作氣體的組成來調節電弧電壓(熱噴涂和再制造)。通過選定的噴槍結構和主氣流處于固定值,可以通過改變功率調節器和H2流量來調節電壓和電流調節。應注意,當電壓或電流改變時,主氣體的流速也將相應地改變。因此,為了確保穩定的噴涂參數,在調節電壓和電流時應調節和保持主空氣流量。
確定功率后,應盡可能使用較高電壓和較低電流,這有利于提高噴槍的熱效率。
3、噴涂距離
噴涂距離是從噴嘴的端面到基板表面的直線距離。粉末在等離子體火焰流中加熱和加速需要一段時間。因此,應該有合適的噴涂距離。如果噴涂距離太近,粉末加熱時間短,沖擊變形不充分,涂層質量會受到影響。等離子火焰流動和溫度的影響迅速上升。、顯示嚴重氧化,導致涂層脫落(熱噴涂和再制造)。如果噴涂距離太遠,加熱到熔融狀態的粉末在與零件接觸時會被冷卻,飛行速度也會開始下降,這也會影響涂層質量,噴涂也是如此效率將大大降低。陶瓷噴涂的噴涂通常為70-150mm。
4、送粉率
粉末進料速率是指每單位時間進料的粉末量,這直接影響噴涂效率和涂層質量。送粉量應與熱源參數相匹配。對于相同等級和相同粒徑的粉末,應在不同的粉末進料速率下施加不同的輸入功率。當粉末進料量恒定時,如果熱源功率參數太小,粉末熔化不良,涂料中的粉末經?;旌?,粉末在撞擊工件時不會變形,并且粉末反彈更多損失,沉積效率低。涂層質量下降。相反,如果熱源功率參數太大,雖然粉末的熔化和沖擊變形良好,但粉末被嚴重氧化和燒蝕,涂層含有更多的煙灰,熔化的顆粒飛濺嚴重,這也減少了沉積效率和涂層質量。掉落(熱噴涂和再制造)。因此,對于具有一定粒度組成的某一等級的粉末,應調整粉末供給量和熱源參數。
5、噴涂角度
噴涂角度是指噴涂射流軸與基板表面的切線之間的角度。噴涂角度通常為60°至80°,噴涂角度不小于45°,這對涂層的結構和沉積效率沒有太大影響。通常認為當噴射角小于30°時不允許噴涂。
當噴涂角度太小時,細粉末顆粒粘附到噴涂表面,阻礙繼續噴射的顆粒,結果,在其后面形成“料倉”,從而形成具有許多的多孔涂層。不規則的空洞。(熱噴涂和再制造)。這種空隙不僅削弱了涂層的強度,而且還積聚了來自噴射流的含有高氧化物的細小物質,改變了涂層的化學組成?!鞍涤靶?br/>當噴涂角小于45°時,會發生噴涂的“遮蔽效應”,影響涂層的層間粘合,并大大降低涂層與基材之間的粘合強度。
6、噴涂工件的預熱和溫度控制
預熱應在冬季鉆孔噴涂之前或更復雜的部分、進行。預熱溫度通常在80~150℃之間。目的是除去基材表面上的水分。、改善了襯底表面的激活狀態。、降低了噴涂顆粒到基板表面的冷卻速率。、減輕了噴涂顆粒冷卻過程中產生的熱應力。
在噴涂過程中控制噴涂工件的溫升。必須將整個工件的溫度控制在200°C,并防止噴涂部件局部過熱。局部過熱對涂層的影響大于整體過熱,特別是在制備非常容易開裂的陶瓷涂層時(熱噴涂和再制造)。輔助鼓風機冷卻通常用于控制工件的溫度


7、噴槍的速度
槍移動的速度通?;谑叩闹睆?。由于噴涂工藝方法不同,束斑直徑不同,通常為腺斑的30%~50%,不小于30%。在確定噴槍的速度后,它與工件的旋轉速度相匹配,使得每個噴涂的涂層厚度達到所需的厚度。噴槍的速度或噴槍與工件在一定量粉末進給下的相對速度是緩慢而快速的,這意味著噴槍掃過工件區域或噴涂的厚度每單位時間一層,所以實際調整噴槍的速度就是控制每個噴涂層的厚度。每個噴涂的厚度不應太厚。通常,對于厚度為0.15mm或更小的薄涂層,每個噴涂的涂層厚度不應超過0.02mm(熱噴涂和再制造)。另外,噴槍的移動速度也會影響工件的溫升。為了防止基體的局部溫升過高,熱變形或熱應力過大,可采用略微提高工件線速度的方法來加快噴涂的移動速度槍。
8、噴涂氣氛控制
在噴涂過程中,飛行粒子與氣體或大氣反應,在涂層中產生氧化物夾雜物,這與熱源的大氣和大氣環境的影響(熱噴涂和再制造)有關。使用一些低壓氣氛噴涂可以提高顆粒的氧化程度,如低壓陶瓷噴涂,可用于制備可氧化金屬及其合金材料涂層;惰性氣體用于保護粒子束。
在整個噴涂環境中,灰塵是不可避免的。有必要在整個環境中做好通風和除塵,并盡量減少夾雜物對涂層的影響。