技術(shù)簡介

超音速等離子熱噴涂是一種材料表面強(qiáng)化和表面改性的技術(shù)，采用由直流電驅(qū)動(dòng)的等離子電弧作為熱源，將陶瓷、合金、金屬等材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，并以超音速6馬赫速度噴向經(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，可以使基體表面具有耐磨、耐腐蝕、耐高溫氧化、電絕緣、隔熱、防輻射、減磨和密封等性能。超音速等離子熱噴涂使用的材料主要有球形氧化鋁、碳化硅、氮化硼和烯碳陶瓷粉末等。

核心設(shè)備

超音速等離子熱噴涂設(shè)備主要包括：

①噴槍：實(shí)際上是一個(gè)非轉(zhuǎn)移弧等離子發(fā)生器，是關(guān)鍵的部件，其上集中了整個(gè)系統(tǒng)的電、氣、粉、水等。

②電源：用以供給噴槍直流電。通常為全波硅整流裝置。

③送粉器：用來貯存噴涂粉末并按工藝要求向噴槍輸送粉末的裝置。

④熱交換器：主要用以使噴槍獲得有效的冷卻，達(dá)到使噴嘴延壽的目的。

⑤供氣系統(tǒng)：包括工作氣和送粉氣的供給系統(tǒng)。

⑥控制框：用于對(duì)水、電、氣、粉的調(diào)節(jié)和控制。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

超音速等離子熱噴涂以剛性非轉(zhuǎn)移型等離子電弧為熱源，將工作氣體加熱形成高溫高速的等離子射流，從而將送入射流中的粉末加熱、加速、形成熔融的粒子流，高速撞擊到基體表面形成涂層。

超音速等離子熱噴涂是一種新型多用途的精密噴涂方法，它具有：

①超高溫特性，等離子射流的溫度可達(dá)上萬攝氏度，便于進(jìn)行高熔點(diǎn)材料的噴涂；

②噴射粒子的速度高，所以得到的涂層平整光滑、致密度高、孔隙率低，而且粉末沉積率很高；

③由于使用惰性氣體作為工作氣體，所以噴涂材料不易氧化；

④操作簡單，設(shè)備維護(hù)成本低，調(diào)節(jié)性能好。

與超音速火焰噴涂(HVOF)比較，超音速等離子粉末噴涂優(yōu)勢(shì)如下：

①噴涂用的主要工作氣體采用壓縮空氣加少量丙烷；

②與HVOF工藝比較，效率能提高5-10倍；

③能噴涂高性能難熔材料（氧化物、碳化物、硼化物、氮化物）。