en
采用熱噴涂技術不僅能提高機器設備的耐磨損性、耐腐蝕性、耐侵蝕性、熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性，而且能賦予普通材料特殊的功能，諸如高溫超導涂層、生物涂層、金剛石涂層、固體氧燃料電池（SOFCs）電極催化涂層等，因此，熱噴涂技術必然會愈來愈引起人們的重視，并在各個工業(yè)領域獲得越來越廣泛的應用。實際零部件因其材質、形狀、大小及其應用環(huán)境、服役條件等存在很大差別，要想成功采用熱噴涂涂層來解決所面臨的技術問題，必須遵循特定的過程，其中，最重要的有以下五個關鍵過程。
1．準確分析問題所在，明確涂層性能要求；
2．合理進行涂層設計，包括正確選擇噴涂材料、設備、工藝及遵循嚴格的涂層質量性能評價體系等；
3．優(yōu)化涂層制備工藝；
4．嚴格控制涂層質量；
熱噴涂工藝選擇
為了獲得滿足零件使用要求的涂層，應結合零件使用工況條件及各種噴涂材料的成分、性能、工藝特性、涂層性能及適用的使用環(huán)境等綜合考慮，確定合適的噴涂材料，謹慎選擇熱噴涂工藝。。
熱噴涂工藝的選擇原則
熱噴涂工藝方法較多，但每一種方法都有其自身的優(yōu)點和局限性，從不同的角度進行熱噴涂工藝選擇，會得出不同的結果。以高速火焰噴涂（簡稱HVOF）為例，當采用HVOF工藝噴涂金屬、合金及金屬陶瓷類材料時，可獲得結合強度高（>70MPa）、致密度高（孔隙率<1%）、氧化物含量少的高質量涂層，但該工藝也存在運行成倍較高、對基體輸入熱量較大、不能噴涂氧化物陶瓷（注：個別系統(tǒng)能夠噴涂Al2O3、Al2O3-TiO2等低熔點陶瓷，如HV2000超音速火焰噴涂）等缺點。因此，在選擇熱噴涂工藝時，應針對具體需求進行具體分析，下面從涂層性能、噴涂材料類型、涂層經濟性及現場施工等四個方面進行了分析。
1
以涂層性能為出發(fā)點進行選擇時，一般考慮如下幾點：
（1）涂層性能要求不高，使用環(huán)境無特殊要求，且噴涂材料熔點低于2500℃，可選擇設備簡單、成本較低的氧乙炔火焰噴涂工藝。如一般工件尺寸修復和常規(guī)表面防護等。
（2）涂層性能要求較高、工況條件較惡劣的貴重或關鍵零部件，可選用等離子噴涂工藝。相對于氧乙炔火焰噴涂來講，等離子噴涂的焰流溫度高，熔化充分，具有非氧化性，涂層結合強度高，孔隙率低。
（3）涂層要求具有高結合強度、極低孔隙率時，對金屬或金屬陶瓷涂層，可選用高速火焰（HVOF）噴涂工藝；對氧化物陶瓷涂層，可選用高速等離子噴涂工藝（如PlazJet等離子噴涂）。如果噴涂易氧化的金屬或金屬陶瓷，則必須選用可控氣氛或低壓等離子噴涂工藝，如Ti、B4C等涂層。
2
以噴涂材料類型為出發(fā)點進行選擇時，基本原則如下：
（1）噴涂金屬或合金材料，可優(yōu)先選擇電弧噴涂工藝。
（2）噴涂陶瓷材料，特別是氧化物陶瓷材料或熔點超過3000℃的碳化物、氮化物陶瓷材料時，應選擇等離子噴涂工藝。
（3）噴涂碳化物涂層，特別是WC-Co、Cr3C2-NiCr類碳化物涂層，可選用高速火焰噴涂工藝，涂層可獲得良好的綜合性能。
（4）噴涂生物涂層時，宜選用可控氣氛或低壓等離子噴涂工藝。
3
以涂層經濟性為出發(fā)點進行選擇時。應盡可能選用電弧噴涂工藝。
在噴涂原材料成本差別不大的條件下，在所有熱噴涂工藝中，電弧噴涂的相對工藝成本最低，且該工藝具有噴涂效率高、涂層與基體結合強度較高、適合現場施工等特點（熱噴涂與再制造）。幾種主要熱噴涂工藝的涂層特征及相對成本如表所示。
幾種熱噴涂工藝性能及成本比較
工藝 | 電弧 噴涂 | 火焰 噴涂 | HVOF | 等離子 | 低壓 等離子 | 爆炸 噴涂 |
孔隙率(%) | 10 | 10~20 | 0.1~2 | 2~5 | 0.5 | 0.1~1 |
結合強度 | 很好 | 一般 | 極好 | 很好~極好 | 極好 | 極好 |
相對工藝成本 | 1 | 3 | 5 | 5 | 10 | 10 |
4
以能否進行現場施工為出發(fā)點進行工藝選擇時，應首選電弧噴涂，其次是火焰噴涂，便攜式HVOF及小功率等離子噴涂設備也可在現場進行噴涂施工。目前，還有廠家將等離子噴涂設備安裝在可以移動的機動車上，形成可移動的噴涂車間，從而完成遠距離現場噴涂作業(yè)。
下期更精彩
敬請期待
“世界耐磨專家”——四川科力特硬質合金股份有限公司由硬質合金耐磨機械零件生產加工及表面工程技術中心組成，致力于耐磨材料及應用和表面工程技術的研究和推廣，其品以專用耐磨耐腐蝕、抗輻射硬質合金機械密封環(huán)、軸套等毛坯和機加產品，噴涂噴焊零件和碳化鎢燒結涂層零件為主的產品構成。
KLT表面工程中心擁有大型氧煤油超音速火焰噴涂系統(tǒng)（JP系列）、超音速火焰噴涂系統(tǒng)（HVAF系列）、亞音速普通火焰噴涂系統(tǒng)、火焰噴涂、高速電弧噴涂、等離子噴涂噴焊系統(tǒng)等先進全自動化熱噴涂設備。產品廣泛應用于包括冶金、造紙、石化、電力、軍工、制糖、鋼鐵、閥門、采掘、紡織的耐磨、防腐、絕緣、導熱、隔熱、導電、防粘、抗電磁屏蔽等涂層，產品深受國內外用戶的歡迎和喜愛。
