加熱、熔化和加速涂層粒子礦物分析顯微鏡
等離子噴涂工藝日益廣泛少被機械制造業各部門閑來提高機械的質量
、效率和可靠性。圖6所示為噴有各種不同用途涂層的工件。
進行等離子噴涂必須有成套的基本設備和輔助設備。除用于噴涂的裝
置外,還必須有使被加工零件對噴槍(或者噴槍對被加工零件)進行相對移
動的裝置,該裝置應放在真空工作室內。設備接通電源,并通過汽化器與
氣瓶或液化氣罐中的工作氣體(氬、氮等)、壓縮空氣接通。噴槍電極和電
源需邇水冷卻。
噴涂前,零件表面應用氧化鋁、鋼砂或鐵砂進行預加工。預加工裝置
應配備密封箱。
如用粉末進行噴涂,則需有粉末準備和保存設備、篩分器械、烘干用
的馬弗爐、恒溫箱等。如用絲材進行噴涂,就需要有纏絲裝置和清理、清
洗裝置。
噴涂過程的效率
在噴涂過程中,等離子射流是加熱、熔化和加速涂層粒子的能源。電
弧所用的電能轉變成熱能,消耗在加熱等離子生成氣體、噴涂材料的熔化
和部分蒸發、加熱噴槍和向周圍空間釋放的損失上。等離子體和粒子得到
的熱量的一部分傳給工件,并使之加熱。
在用粉末進行噴涂時,等,葛子體能量的利用效率在很大程度上取決
于等離子噴槍的結門。在用絲材進行噴涂時,等離子噴槍的結構特點對熱
物理過程的影響要小得多。總的說來,用絲材進行噴涂,生產率和能量利
用指標以及噴涂的穩定性,都比較高。因為在等離子體和絲材間的熱交換
使絲材熔化時,噴涂也就開始了。
采用絲材的等離子噴槍的功率平衡圖表明,等離子體和噴涂材料參與
工件加熱的份額相近,并且都只有電弧功率的百分之幾(不超過10%)。功
率平衡的主要方面兄加熱等離子生成氣體,使其得到熱能和動能。這個能
量的一部分用刁:粒子的霧化、加速和加熱。隨噴涂方式的不同,電娠功
率的60—80%消耗下加熱氣體。
在m粉末進行噴涂時.等離子休能罱的利閘要困難得多。尋找噴涂時提
高等離子噴槍中加熱粉末效率途徑的工作,已經進行過許多年。已經研制
了一系列噴搶結構,它們具有的熱效率,接近甚爭稍高于剛絲材進行噴涂
寸的效率。遺撼的是,這些噴槍的結構都相當復雜,因此,其應用受到很
大的局限。
由于粉末同等離子射流熱交換和相互作用的復雜性,對噴涂制廈的工
藝參數對粉末加熱的影響作出某種精確的定量評價及擬定提高噴涂過程效
率的措施,通常都是很困難的。然而,綜合研究噴涂過程的參數和等離子
噴槍結構的特點,得出了一系列有趣的和有益的結論。
噴涂的效率可以按生產率G。和粉末利用系數日進行評價/在已知輸入
等離子噴愴的功率寸)。由于電極冷卻系統的結構特點寸于等離子體對粉末
和只體加熱沒有影響,在計算中去掉,巨弧傳紿電極的能量是合適的。