从常用的热喷涂技术的比较来看,很难找到一种适用于所有涂层材料(包括金属的和非金属的、高熔点的和低熔点的材料),并且涂层质量最好、生产成本最低的技术,因此发展中的新技术往往针对某一限定的应用范围。下面简单介绍目前正在研究中的集中新技术。
1.HVAF喷涂
HVAF(Hypersonic Velocity Air Fuel,高超音速空气燃料)喷涂技术是一种新型高速火焰喷涂工艺。与高速火焰喷涂技术不同,氧化过程不是使用纯氧气,而是使用高速压缩空气。燃料仍为煤油。由于使用空气作氧化剂,因而更经济,任何地域均可使用,不受氧气源的限制。
HVAF喷涂的工作过程类似于航空发动机,压缩空气和煤油在燃烧室混合、(火花塞)点火、燃烧,然后从喷管高速喷出。而粉末通过保护气体(如氮气)送入焰流中,并在其中熔化或半熔化获得高速最后从枪筒喷出,冲击待喷涂的基体表面形成致密的涂层。
在HVAF盆土中,由于空气中含氧量低得多,燃烧温度最高才2400K,因而不能获得高速射流。为了弥补这一不足,燃烧室压力必须提高。
正是由于HVAF喷涂中高速火焰的温度较低,含氧量低,与其他工艺相比,喷涂材料不易分解,得到的涂层呈现极少的氧化物和化学反应,因此更适于喷涂WC类材料以及低熔点的涂层材料。
2.燃烧电弧喷涂(ComARC)
电弧喷涂中微粒的载气为压缩空气,因此气流速度受到影响,为此发展了一种新型喷涂工艺,即燃烧电弧喷涂(ComARC)。经电弧加热丝端形成液态金属,再由高温丙烷气燃烧产生的超声波焰流雾化,雾化粒子的尺寸只是常规电弧喷涂中粒子尺寸的1/6~1/5,而其平均粒速比传统电弧喷涂的粒速大好几倍。粒子的小尺寸及高粒速均能促使产生均匀致密的涂层。与高速火焰喷涂比,ComARC喷涂有较高的沉积效率,成本也降低了。
既然ComARC喷涂也是电弧喷涂,因此该工艺的应用限于可导电的涂层材料,不受其熔点高低的限制。
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