熱噴涂的缺陷與防止措施
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2023-08-01 08:52:54
一,概述
熱噴涂工藝是以一定形式的熱源將粉狀、絲狀或棒狀噴涂材料加熱至熔化或局部熔化狀態(tài),同時(shí)用噴射氣流使其霧化,噴射在經(jīng)過(guò)處理的零件表面上,形成噴涂層,用以改善或改變工件表面性能的加工方法,簡(jiǎn)稱(chēng)噴涂,有時(shí)又叫噴焊。
熱噴涂的特點(diǎn):①工藝適用范圍廣,金屬及其合金、陶瓷、塑料、復合材料等表面均可噴涂涂層。②涂層厚度可在很大范圍內調節。③工藝靈活,工件可大可??;室內室外;爐內爐外均可操作。④生產(chǎn)率高,可達到50kg/h。⑤母材熱影響小,變形小。⑥技術(shù)經(jīng)濟性好,操作難度小,成本低。⑦操作環(huán)境差,注意自我保護。
熱噴涂的種類(lèi):目前根據所用熱源不同可分為①燃氣火焰噴涂。②電弧噴涂。③等離子弧噴涂。④特種噴涂(如爆炸噴涂、激光噴涂、冷噴涂等)。
噴熔是以氣體火焰為熱源,將自熔合金粉末噴涂在焊件表面上形成噴涂層,然后再將噴涂層加熱至熔化,使其與焊件表面形成冶金結合的加工方法(二步法)。
熱噴涂材料的種類(lèi):①按材料形狀分為線(xiàn)材(絲材)、棒材和粉末。②按材料成分可分為金屬及合金、自熔性合金、復合材料、陶瓷和塑料等。③按噴涂層工作環(huán)境和使用要求可分為耐磨噴涂材科、耐腐蝕噴涂材料和結合底層材料等。④按噴涂材料性質(zhì)可分為抗高溫氧化涂層、隔熱涂層、耐腐蝕涂層、耐磨涂層、導電涂層、絕緣涂層、功能性涂層、自潤滑涂層、粘接底層材料等。
熱噴涂的工藝簡(jiǎn)單地講是這樣的:①工件表面凈化。②表面預加工。③表面粗化。④預熱。⑤噴涂底層。⑥噴涂工作層。⑦噴后進(jìn)行封孔處理。⑧噴后機加工。
二,熱噴涂層的缺陷預防措施
1,涂層脫殼、剝離
①表面粗糙程度不夠或有灰塵吸附,使噴涂層附著(zhù)力減??;應加強工件表面粗化及噴前清理工作。
②工件含有油脂,噴涂時(shí)油脂溢出,如球墨鑄鐵的曲軸等;噴前嚴格清除油污,并進(jìn)行適當烘烤。
③壓縮空氣中有可見(jiàn)的油和水;盡量減少壓縮空氣中的油與水,必要時(shí)維修或更換壓縮空氣裝置。
④?chē)姌岆x工件太遠,金屬微粒未與工件充嵌合;應縮短噴槍與工件的距離。
⑤車(chē)削與拉毛、拉毛與噴涂各道工序相隔時(shí)問(wèn)太長(cháng),待噴涂工件表面有氧化現象;應縮短表面預加、表面粗化、噴深等工序間隔時(shí)間。
⑥噴涂層在磨削機加工時(shí),采用了氧化鋁砂輪,因而使涂層局部過(guò)熱而氧化;應正確選用砂輪做好冷卻措施。
⑦噴槍火焰不集中或偏斜,造成金屬微粒不能有力地粘著(zhù)在工件表面;應撿修噴槍或更換之。
⑧工件的線(xiàn)速度和噴槍移動(dòng)速度太慢,在噴涂過(guò)程中的夾雜物飄浮于工件表面,降低了附著(zhù)強度;應調整工件的線(xiàn)速度,控制噴涂間間飄浮物。
2,涂層分層
①采用間隙噴涂,在將達到標準尺寸時(shí)沒(méi)有一次噴完,停噴時(shí)間太長(cháng);注意在間隙噴涂時(shí),每次停噴時(shí)間要短。
②噴涂時(shí)壓縮空氣中的油和水濺在工件表面上;檢查空壓泵及附件氣路工作是否正常,常放水,特別是油水分離器應工作正常。
③每一層噴涂后有大量的灰塵吸附在工件表面上,使層與層之間有隔離或部分隔離現象;噴涂時(shí)應注意保持清潔,并作必要的防塵措施。
3,涂層碎裂
①?lài)娡繒r(shí)噴槍移動(dòng)太慢,使一次噴涂的涂層太厚,并出現過(guò)熱現象;應保持正常的噴槍移動(dòng)速度,一次不要噴得過(guò)厚。
②噴涂時(shí)噴槍離工件表面太近,使涂層過(guò)熱;應適當拉開(kāi)噴槍與工件表面的距離。
③噴涂材料收縮率太大或含有較多的導致熱裂紋的元素(如S、P等);應選擇合適的噴涂材料,并注意盡量減少有害元素的含量。
④電弧噴涂時(shí)電流過(guò)大,火焰噴涂時(shí)使用氧化焰,使涂層厚氧化;應合理造擇噴涂參數和噴涂火焰。
⑤噴好后的涂層快速冷卻而導致碎裂;在噴厚的涂層時(shí)應注意冷卻速度。
⑥壓縮空氣中有油霧和水,降低了深層的結合強度;應及時(shí)解決壓縮空氣中的油和水。
⑦工件回轉中心不準,噴涂層有厚有薄,冷卻時(shí)收縮不均;應維修調正工件回轉中心的同心度。
4,涂層不耐磨
①?lài)姌岆x工件太遠,金屬微粒溫度低,與工件表面結合力小,其在工作時(shí)部分微粒脫落;應合理選擇噴涂距離。
②搭削時(shí)有大量砂粒嵌入涂層;應合理選擇磨削砂輪。
③金屬絲送進(jìn)太快;應合理選擇送絲速度。
④金屬絲材料本身不耐磨;應選擇合格的噴涂材料。
⑤空氣壓力過(guò)低,噴槍離工件表面過(guò)遠,使結合強度降低;應合理選擇噴涂參數。
三,噴熔層缺陷及防止措施
1,剝離
①重熔時(shí)母材金屬溫度過(guò)低;重熔時(shí),應先加熱母材金屬,待接近粉末熔化溫度時(shí),再對涂層進(jìn)行重熔。
②工件表面制備不符合要求;按規定要求進(jìn)行表面制備。
③熔化厚的涂層時(shí),火焰移動(dòng)太快;在熔化厚的涂層時(shí),火焰稍作停留,使表里都能熔化。
④重熔溫度太低,鐵基粉末熔化時(shí)“鏡面”反光不明顯,此鎳基粉末難積區別是否熔化;應加強練習,提高技術(shù)水平。
2,裂紋
①?lài)姺矍肮ぜ念A熱溫度太低;應提高預熱溫度,為了防止氧化,可先在工件表面噴一層合金粉,然后再提高預熱溫度至400~500℃。
②重熔后冷卻速度太快或噴熔層與母材金屬線(xiàn)膨脹系數相差太大;應噴熔后緩慢冷卻或進(jìn)行等溫處理。
3,夾渣
①重熔時(shí),火焰移動(dòng)速度太快,熔渣來(lái)不及浮出;應掌握好正確的重熔速度,使熔渣完全浮出。
②合金粉末自熔性差,熔點(diǎn)高、粘度大、粒度粗等;應合理選擇噴熔粉末,噴熔前認真準備,了解合金粉末的性能。
4,氣孔
①工件表面有油、污、銹、垢等;應認真做好工件制備。
②工件表面或合金粉末已被氧化;應注意預熱溫度不要太高,用二步法噴熔的粉末不要太細,回收的粉末已被氧化,不要用在重要的工件上。
③乙炔氣體中有水份;查明原因,除去乙快氣體中的水份。
④熔化時(shí)間過(guò)長(cháng),溫度過(guò)高引起噴熔層翻泡;應正確撐握重熔的時(shí)間與溫度。
本文由“威爾鼎王”創(chuàng )作。