等離子噴涂工藝特點應用及設備工作原理

　　等離子噴涂技術是熱噴涂技術中的一種，其主要特點是以等離子體火焰流作為噴涂熱源。等離子火焰具有溫度高、能量濃度高、噴涂氣氛可控等特點，是各種耐火材料的良好熱源，粉末材料在火焰流中的飛行速度非?？?。因此，它為獲得粘結性好、結構致密的噴涂層提供了條件。
 

 

 

　?。?）可噴涂各種噴涂材料，特別是高熔點耐火材料，如難熔金屬、陶瓷、金屬陶瓷等特殊功能材料；

 

　?。?）可選擇惰性氣體作為工作介質，以減少飛行過程中噴射顆粒的氧化反應；

 

　?。?）涂層結合強度高，孔隙率低；通過控制工藝參數可以制備精細涂層。

 

 

　　隨著航空發動機向高性能、高翻修壽命、高可靠性、低耗油率和低成本的方向發展，熱噴涂技術也得到了迅速發展。一臺新型發動機有上千個零部件的3000多處表面需要采用熱噴涂技術涂層，由此可見，熱噴涂技術已被廣泛地應用于航空工_業。其中，由于等離子噴涂具有成本低、效率高、操作簡單、涂層質量好以及適合規?；笈可a等諸多優點，已經占到航空發動機所有噴涂零件的80%以上。

 

　　航空發動機的熱噴涂涂層主要包括耐磨涂層、熱障涂層、封嚴涂層和高溫防護涂層。

 

 

　　由于航空發動機零件的工作條件很惡劣(高溫、高轉速、振動及高負荷)，又受到粘附、磨粒、腐蝕和疲勞等幾種類型的磨損，使發動機的性能和使用壽命受到影響。

 

 

　　航空燃氣渦輪發動機都有比較完整的氣路封嚴系統。系統由介于軸、鼓簡、轉動葉片葉尖、壓氣機和渦輪等各級之間的40～60處封嚴裝置組成，封嚴裝置的好壞直接影響發動機的功率、推力和效率。如渦輪外環(即葉尖徑向間隙)的封業，按設計要求，葉尖間隙與葉片長度的比值每增加1%，渦輪效率損失就增加1%～3%?？梢?，氣路封嚴是提高效率和性能的重要途徑之一。為此，在設計上常采用可磨耗封嚴涂層來達到氣路封嚴的目的。

 

　　熱噴涂封嚴涂層分為兩大類，即主動磨削涂層和可磨耗涂層(被動)。

 

　　(1)主動磨削涂層(磨料)一般是堅硬的抗磨損灰色氧化鋁涂層，噴涂在封嚴篦齒上。隨著轉子的高速旋轉，像砂輪一樣磨削與其對應的金屬蜂窩密封團，并盡量使本身不受磨損。這就要求涂層結合強度高，硬度高，隔熱性能好。

 

　　(2)可磨耗涂層要求涂層軟而易磨，并具有潤渭“性能、抗沖擊性能、抗熱振性能，以及與基體有良好的結合性能
 

 

 

　　它實際上是一種非轉移電弧等離子發生器，它是最關鍵的部件，它集中了整個系統的電，氣，粉，水等。

 

　　用于供給噴槍直流電。通常是全波硅整流器。

 

　　用于存儲噴霧粉末并根據工藝要求將粉末輸送到噴槍的裝置。

 

　　主要用于實現噴槍的有效冷卻，以延長噴嘴的使用壽命。

 

　　包括工作氣體和送粉氣體的供應系統。6控制箱：用于調節和控制水，電、氣體、粉末。
 

 

 

 

　　從天然氣的可利用性和經濟性來看，氮氣的選擇更為合適。它不僅價格便宜，而且它的離子火焰熱量更高，傳熱也更快。然而，對于容易氮化的材料，將使用稍貴一些的Ar。

 

 

　　在工藝過程中，對電弧功率的要求也非常嚴格，既不太高也不太低。當電弧功率過高時，電弧溫度升高，氣體轉變為等離子體，等離子體火焰溫度也隨之升高，從而導致涂層性能的變化。但電弧功率過低，會導致等離子體溫度過低，也會引起涂層性質的改變。

 

 

　　也是必需的，它必須與輸入功率相適應。否則，會降低噴涂效率，使涂層過熱。而喂食的位置也是要注意的，一定要把火焰送到心里才是最合適的。

 

 

　　噴槍的距離和角度會影響工作效率，也會影響涂層的質量。

 

 

　　在進行等離子噴涂工藝之前，首先要對材料進行一定的預熱，使其達到噴淋工藝要求的溫度，才能使工藝很好地進行。