超音速火焰噴涂的原理

 

超音速火焰噴涂是將氣態(tài)或液態(tài)燃料與高壓氧氣混合后在特定的燃燒室或噴嘴中燃燒，產(chǎn)生的高溫、高速的燃燒焰流被用來噴涂。由于燃燒火焰的速度是音速的數(shù)倍，目視可見焰流中明亮的“馬赫節(jié)”，因而一般都稱HVOF為超音速火焰噴涂。

 

將粉末軸向送進該火焰，可以將噴涂粒子加熱至熔化或半熔化狀態(tài)，并加速到高達300-500m/s，甚至更高的速度，從而獲得結(jié)合強度高、致密的高質(zhì)量的涂層。

 

超音速火焰速度很高，但溫度相對較低，約為3000℃，對于WC-Co系硬質(zhì)合金，可以有效地抑制WC在噴涂過程中的分解，涂層不僅結(jié)合強度高，且致密，耐磨損性能優(yōu)越，其耐磨損性能大幅度超過等離子噴涂層，與爆炸噴涂層相當，也超過了電鍍硬鉻層、噴熔層，應(yīng)用廣泛。

 

等離子噴涂技術(shù)的原理

 

等離子噴涂技術(shù)是采用由直流電驅(qū)動的等離子電弧作為熱源，將陶瓷、金屬等材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，并以高速噴向經(jīng)過預(yù)處理的工件表面而形成附著牢固的表面層的方法。等粒子噴涂是利用等離子弧進行的，離子弧是壓縮電弧，與自由電弧相比較，其弧柱細，電流密度大，氣體電離度高，因此具有溫度高，能量集中，弧穩(wěn)定性好等特點。

 

等離子焰的溫度很高，其中心溫度可達30000℃，噴嘴出口的溫度可達15000~20000℃。焰流速度在噴嘴出口可1000~2000m/s，但迅衰減慢。粉末由送粉氣送入火焰中被熔化，并由焰流加速得到高于150m/s的速度，噴射到基體材料上形成膜。

 

從以上基本的分享中可以了解等離子和超音速的簡單區(qū)別，主要體現(xiàn)在加工方式不同上，超音速是利用火焰的燃燒原理，而等離子則是利用分離出來的等離子電弧作為熱源進行加工處理，兩者的工藝各有千秋。