随着现代工业技术的发展,机械零部件表面对高强度、高性能涂层的制备产生越来越迫切的需求,自20世纪80年代,随着以超音速火焰喷涂为典型代表的新型热喷涂技术的问世,由于其超高的焰流速度和相对较低的温度,在高性能涂层制备方面显现出明显技术优势,使得超音速喷涂技术成为了一类最有活力、最有发展前景的热喷涂技术。
超音速等离子喷涂技术是当今热喷涂技术领域的重点发展方向之一。由于具有焰流温度高、射流速度快等特点,超音速等离子喷涂设备几乎可以喷涂任何粉末材料,且能够制备出高质量的涂层,特别是高质量的陶瓷涂层。我公司以多年等离子喷涂技术的研究为基础,并结合国内外的优势资源,成功研制出具有高性能的超音速等离子喷涂设备,实现了在低功率(40-80KW)、小气体流量(6-9m3/h)下的超音速等离子喷涂,涂层的各项性能指标可与国外同类产品相媲美。超音速等离子喷涂技术在国防、工业及航空航天等重要领域有着广泛的应用前景,已成为高科技维修、制造与再制造的关键技术。
超音速等离子的经济效益
名称 | 沉没辊(¢630*1800) | |||
喷涂材料 | 进口WC-12Co粉末(喷涂用时4小时) | |||
喷涂设备 | 煤油超音速喷涂 | 超音速等离子喷涂 | ||
用量 | 金额(元) | 用量 | 金额(元) | |
粉末用量 | 15公斤 | 14700 | 10公斤 | 9800 |
航空煤油 | 110升 | 1320 | ||
氧气 | 720立方米 | 2800 | ||
氮气 | 2瓶 | 50 | 2瓶 | 50 |
氩气 | 8瓶 | 440 | ||
电费 | 200 | 400 | ||
易损件 | 500 | 100 | ||
合计 | 19570 | 10790 |
结论:在满足涂层性能要求的前提下,制备WC-12Co涂层使用超音速等离子喷涂比使用煤油超音速喷涂成本降低近50%,运行成本降低近80%。
DH-X2超音速等离子的性能指标
逆变式电源(120KW),最大电流600A,最大电压200V,输出稳定可靠;
喷涂功率(电压、电流)调节范围宽;
单阳极拉伐尔喷嘴,可产生高焓高速等离子射流,弧中心温度10000K,射流速度大于2Ma;
工作功率:40KW-80KW 电压:120-180V;
工作气体:氩气、氦气、氮气、氢气,质量流量计控制,控制精度高;
可喷涂材料种类多:金属及其合金粉末、金属陶瓷粉末、氧化物陶瓷粉末、其他陶瓷粉末等材料;
送粉方式:内送粉、外送粉;
粉末沉积效率高,可达50%-80%;
阴阳极工作寿命长;
喷涂WC-12Co所能达到的性能:涂层硬度可达HV1200-1400、气孔率可达1%-2%、结合强度可达60MPa、涂层分解程度轻、粉末沉积效率可达65%;
通过X射线衍射仪对涂层的相结构分析,WC在超音速等离子射流中分解轻微,明显优于煤油超音速。
典型应用(钢铁冶金领域)
镀锌线沉没辊、稳定辊:
喷涂材料:低碳WC-12Co,Co以合 金态(CoxWyC)形式存在,耐金属溶液腐蚀性能好;
利用该系统喷涂金属陶瓷时分解程度轻的特点,再结合本公司独特的封孔技术,涂层使用寿命长,可达 7-9周。