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HVOF 涂层工艺过程与特点

时间:2019-06-10 20:54:33  来源:  作者:

 喷涂涂层防护技术, 如火焰喷涂等离子喷涂等技术,在发达国家应用较早 ,在水力机械方面主要用于冲击式水轮机的喷针与喷嘴环, 以及混流式水轮机导叶抗磨板止漏环等部件在遭受破坏后的修复 ,特别在一些容量尺寸较小磨损不太严重的机组上应用是成功的, 但在大型机组上应用的报道还未见到上面提及的 HVOF 涂层大面积用于小浪底水轮机 万家寨引黄工程水泵等预计存在磨蚀问题的大型机组, 这在国内外还是前所未有的,其抗磨蚀效果如何, 令人关注

HVOF 涂层(High Velocity Oxygen Fuel Coating ,即高速燃氧喷涂涂层)是近年来用于水力机械过流部件表面防护的新技术它是在点燃氧和燃气的同时,将高温状态的粉末材料以超音速喷出, 粘结在部件表面形成涂层 ,此工艺常用的材料粉末包括碳化钨金属陶瓷等粉末

HVOF 涂层工艺过程

1)喷涂前,对部件表面作必要的检查与清理,除油除污,并作喷砂处理;

2)部件预热 ,温度 100 左右;

3)实施 HVOF 喷涂,一般由机器人操作完成;

4)每次喷涂的厚度约 0.1mm 左右,根据所需要的涂层厚度 ,重复过程 3), 故涂层为多层结构 ,通常涂层最大厚度为 0.5mm 左右

同其它涂层相比 , HVOF 涂层有如下特点:

1)部件预热温度低(100 ),不存在部件变形问题,因而适合在大尺寸部件上应用 ,这是 HVOF 涂层最显著的特点 而其它涂层需要高得多的预热温度,如喷焊工艺 ,预热温度 200 500 ,受热面积大, 而且喷焊工艺的涂层粉末需要重熔, 重熔是在基材表面上进行 ,通常自熔性合金粉末的熔点范围为 950 1200 ,如此的高温有可能对基材产生影响;表面渗氮(或碳)工艺, 需将部件整体送入渗氮(或碳)炉中加热 ,温度通常为 500 左右 因此后两者均存在部件热变形涂层易出现微裂纹问题, 特别是对尺寸大的部件

2)喷涂速度快高温状态的涂层粉末喷涂到基材表面,因时间很短 ,涂层粉末与表面接触前仍保持原有的高温,一旦接触又快速冷凝 ,可使涂层组织致密 结合力提高, 因而其粘结强度比普通火焰喷涂等离子喷涂等涂层大大提高

3)工艺过程一般由机器人操作, 粉末喷涂均匀 ,可提高喷涂质量

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