随着現代工業技術的發展,機械零部件表面對高強度、高性能塗層的制備産生越來越迫切的需求,自20世紀80年代,随着以超音速火焰噴塗爲典型代表的新型熱噴塗技術的問世,由于其超高的焰流速度和相對較低的溫度,在高性能塗層制備方面顯現出明顯技術優勢,使得超音速噴塗技術成爲了一類最有活力、最有發展前景的熱噴塗技術。
超音速等離子噴塗技術是當今熱噴塗技術領域的重點發展方向之一。由于具有焰流溫度高、射流速度快等特點,超音速等離子噴塗設備幾乎可以噴塗任何粉末材料,且能夠制備出高質量的塗層,特别是高質量的陶瓷塗層。我公司以多年等離子噴塗技術的研究爲基礎,并結合國内外的優勢資源,成功研制出具有高性能的超音速等離子噴塗設備,實現了在低功率(40-80KW)、小氣體流量(6-9m3/h)下的超音速等離子噴塗,塗層的各項性能指标可與國外同類産品相媲美。超音速等離子噴塗技術在國防、工業及航空航天等重要領域有着廣泛的應用前景,已成爲高科技維修、制造與再制造的關鍵技術。
超音速等離子的經濟效益
名稱 | 沉沒輥(¢630*1800) | |||
噴塗材料 | 進口WC-12Co粉末(噴塗用時4小時) | |||
噴塗設備 | 煤油超音速噴塗 | 超音速等離子噴塗 | ||
用量 | 金額(元) | 用量 | 金額(元) | |
粉末用量 | 15公斤 | 14700 | 10公斤 | 9800 |
航空煤油 | 110升 | 1320 | ||
氧氣 | 720立方米 | 2800 | ||
氮氣 | 2瓶 | 50 | 2瓶 | 50 |
氩氣 | 8瓶 | 440 | ||
電費 | 200 | 400 | ||
易損件 | 500 | 100 | ||
合計 | 19570 | 10790 |
結論:在滿足塗層性能要求的前提下,制備WC-12Co塗層使用超音速等離子噴塗比使用煤油超音速噴塗成本降低近50%,運行成本降低近80%。
DH-X2超音速等離子的性能指标
逆變式電源(120KW),最大電流600A,最大電壓200V,輸出穩定可靠;
噴塗功率(電壓、電流)調節範圍寬;
單陽極拉伐爾噴嘴,可産生高焓高速等離子射流,弧中心溫度10000K,射流速度大于2Ma;
工作功率:40KW-80KW 電壓:120-180V;
工作氣體:氩氣、氦氣、氮氣、氫氣,質量流量計控制,控制精度高;
可噴塗材料種類多:金屬及其合金粉末、金屬陶瓷粉末、氧化物陶瓷粉末、其他陶瓷粉末等材料;
送粉方式:内送粉、外送粉;
粉末沉積效率高,可達50%-80%;
陰陽極工作壽命長;
噴塗WC-12Co所能達到的性能:塗層硬度可達HV1200-1400、氣孔率可達1%-2%、結合強度可達60MPa、塗層分解程度輕、粉末沉積效率可達65%;
通過X射線衍射儀對塗層的相結構分析,WC在超音速等離子射流中分解輕微,明顯優于煤油超音速。
典型應用(鋼鐵冶金領域)
鍍鋅線沉沒輥、穩定輥:
噴塗材料:低碳WC-12Co,Co以合 金态(CoxWyC)形式存在,耐金屬溶液腐蝕性能好;
利用該系統噴塗金屬陶瓷時分解程度輕的特點,再結合本公司獨特的封孔技術,塗層使用壽命長,可達 7-9周。