超音速电弧喷涂技术与应用

作者：王汉功，查柏林，苏勋家，杨晖

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引用本文格式：王汉功.查柏林.苏勋家.杨晖超音速电弧喷涂技术与应用[会议论文] 2006

超音速电弧喷涂技术

防磨防腐新材料超音速电弧喷涂技术一、超音速电弧喷涂的原理电弧喷涂原理是利用两根连续送进的金属丝作为自耗电极，在其端部产生电弧作为热源，用压缩空气将熔化了的丝材雾化，并以超音速喷向工作件形成一种结合强度高、孔隙率低、表面粗糙度低的涂层的热喷涂方法。其工作原理与普通电弧喷涂（亚音速雾化）一样，超音速电弧喷涂是一个不断连续进行的熔化－雾化－沉积的过程。但在雾化方式上，超音速电弧喷涂与普通电弧喷涂有根本的区别，即超音速电弧喷涂是采用超音速雾化。其优点是：雾化效果好，雾化后的粒子细小均匀，速度高，有利于获得高质量的涂层。超音速电弧喷涂采用拉伐尔喷嘴，将气流的速度从亚音速提高到超音速，加强了气流对粒子的加速效果，从而提高了粒子速度。粒子速度对涂层的性能有很大的影响。粒子速度高，粒子沉积时对基体的撞击作用就强，粒子变形就充分。有利于粒子与基体、粒子与粒子之间的结合，从而提高涂层的结合强度和内聚强度；粒子速度高，粒子沉积前在空气中的飞行时间短，飞行中产生的氧化物就少，有利于粒子的结合，从而提高涂层的内聚强度，降低涂层的孔隙率。粒子速度越高，越有利于获得高质量的涂层。随着热喷涂设备的更新换代，粒子速度在不断提高，涂层的质量也不断得到改善。超音速雾化减小了粒子的粒度，降低了涂层的粗糙度。粗糙度是涂层的一项重要性能指标，它取决于雾化后粒子的粒度。超音速雾化加强了气流对丝材端部熔化金属间的作用，雾化的粒子细小均匀，大大降低了涂层的粗糙度。同时，粒子粒度的减小，也降低了粒子扁平化过程中的飞溅，有利于降低涂层的孔隙率。超音速雾化是超音速电弧喷涂的出发点，是其与普通电弧喷涂的根本区别。超音速电弧喷涂设备包括电源、喷枪、送丝机构及其附件，关键设备是超音速电弧喷枪。我公司采用进口喷嘴，并且喷涂电流稳定，能在保证丝材雾化效果、涂层质量的前提下，一天的喷涂面积达到20m2。电弧喷涂时，弧区的温度高达5000－6000℃，用气冷的方式对喷嘴进行冷却。二、超音速电弧喷涂的技术优点超音速电弧喷涂与普通火焰喷涂相比，有以下技术优点： 1、热效率高。火焰喷涂产生的大部分热量散失到大气和冷却系统中了，热能的利用率仅为8－15%。而电弧喷涂是直接用电能转化为热能来熔化丝材，热能利用率高达70－80%。

电弧喷涂技术方案

水冷壁防磨喷涂技术方案 1喷涂材料及主要技术指标：水冷壁防磨喷涂采用打底材料和耐磨合金材料分别为CL-302 和CP-302A，再用高温耐磨CCS专用封孔剂进行封孔。 1、CP-302A涂层主要技术指标：结合强度：70Mpa 硬度：≥HRC55（500～1000HV0.1）内聚强度：≥260Mpa 喷涂距离：200-300mm 喷涂粒子速度：≥400m/s 孔隙率：≤1% 使用温度：1500℃导热系数：60W/M*K 抗冲蚀性：1.09×10￣4cm3/h (900～400℃、1000g200目Al2O3、600s) 抗高温氧化性：1.63×10-4 mg/(mm2.h) (800℃、100h) 热膨胀系数：12×10-6 ℃-1（0～800℃）耐介质性（H2SO4、HCl、NaOH、NaCl）:优喷涂工件温度：≤100℃ 涂层总厚度：0.5～0.6mm 使用寿命：≥4年喷涂工作层丝材CP-302A化学成分喷涂打底丝材CL-302化学成分

3、所用材料主要性能介绍： 1）、打底材料CL-302: 本公司采取增加结合强度的方法是用本公司自行生产的CL-302作为打底材料，该材料的特点是： a、CL-302为放热性材料，喷涂时其到达管子表面时仍为熔融状态（因打底层仅喷0.1mm，所以不会造成明显温升），这可保证其与管子之间的微冶金结合和机械咬合，结合强度可达70Mpa； b、CL-302具很高的抗高温氧化腐蚀能力，所以在使用时不会因结合面氧化腐蚀而造成涂层脱落。 2）、CP-302A：本公司研发生产的CP-302A粉芯材料由Cr、B、Si、Ni、Mn、Ti 组成，该材料是专门设计用于锅炉管道的防磨涂层材料，具有优异的抗高温冲蚀磨损性能，与炉管材料的匹配性好，膨胀系数相近，结合力大，硬度高，可以起到非常突出的防护效果，经多台锅炉使用效果显著。图（1）为CP-302A涂层截面金相组织照片，图（2）为CP-302A丝材，图（3）为水冷壁管经过喷砂处理后的表面形貌，图（4）为水冷壁管表面喷涂CP-302A后的形貌，图（5）为水冷壁管表面涂层经过一个周期使用后的表面形貌，图（6）为涂层与基体的结合面金相照片。（1）CP-302A，515m/s，截面，×200 （2）CP-302A产品图片

转子超音速喷涂工艺介绍

汽轮机低压转子末级叶片水蚀部位Jet-Kote?超音速喷涂保护项目介绍

第一章概述第一节末级叶片水蚀部位JK超音速喷涂保护简介现役机组中，低压转子末级叶片处于特殊湿蒸汽区，在小流量、低真空工况下，叶片水蚀损伤或多或少存在。叶片水蚀后，轻者增加叶片表面粗糙程度，蒸汽效能减弱；重者在叶片水蚀部位缺损处产生裂纹，经长期运行后会导致叶片断裂，引发事故。通过多家火力发电厂多台次、不同类型机组现场超音速喷涂保护应用效果来看，JK135超音速保护涂层，能够阻止叶片水蚀或减缓水蚀速度，有效延长叶片使用寿命，降低机组检修费用，并提高机组运行的安全性。第二节 JK超音速喷涂发展史现代工业的发展对各类机械零件的性能提出了更高的要求，与之对应，对材料的研制及其加工工艺提出了挑战。基于对工件综合性能及性能价格比的考虑，单一材料显然无法满足要求。在这种情况下，各类硬面技术（Hardfacing）、喷涂工艺应运而生，并获得长足发展。早在上世纪70年代，美国的Browning工程公司发明了JK超音速喷涂，1983年获得美国专利。1986年该专利转到了美国Deloro Stellite （集团）公司，由美国Deloro Stellite (集团)公司统一开发、销售，并提供技术服务。1987年上海司太立有限公司从美国Deloro Stellite (集团)公司引进了这种国际上最先进的设备及相关专利技术，使之服务于中国经济。经过十几年的不懈努力，上海司太立有限公司已熟练地使用

此工艺，并在航空航天、石油、电力、造纸、化工等行业广泛应用。第二章末级叶片水蚀部位JK超音速喷涂保护介绍第一节 JK超音速喷涂保护工艺原理 JK超音速喷涂保护是美国DELORO STELLITE（集团）公司专利工艺。其原理是采用干净、蒸汽压高、热焓值大的丙烯气体和高压氧气，使两者通过特殊设计的喷枪，以4～5马赫的速度产生高速燃气流。在氮气引导保护下，涂层材料粒子被注入燃气流内加速，从而形成高动能粒子束。粒子与工件表面接触后实现机械嵌合，进而形成保护层。由于JK超音速喷涂系统产生的燃气流温度适中；粒子加速过程中吸收热量很少；粒子的飞行速度很高；尺寸微小，因此形成的保护层具有结合强度高、致密度高、均一性好等特点。第二节 JK超音速喷涂保护设备构成 JK超音速喷涂保护使用美国DELORO STELLITE（集团）公司原装进口JET-KOTE?超音速喷涂系统及JK3000?型喷枪。美国DELORO STELLITE（集团）公司作为超音速喷涂的创始人，其工艺、设备、材料经过多年不断完善，制备的超音速保护涂层，性能达到国际领先水平。其JK135超音速保护涂层经美国最大的航空发

锅炉水冷壁超音速电弧喷涂技术

一：锅炉腐蚀和磨损机理： 1 磨损状况及其原因分析循环流化床锅炉的磨损主要发生在燃烧室，锅炉尾部对流受热面也发生与煤粉炉同样的磨损，炉膛水冷壁的磨损，大致有以下几种情况：燃烧室下部耐火防磨层与膜式壁交界处以上一段管壁的磨损；炉膛四个角落区域管壁的磨损；炉膛出口两侧管壁的磨损。这些部位出现的事故占水冷壁爆管事故的95%以上。图1中列出了燃烧室下部耐火防磨层与膜式壁交界处以上一段管壁的磨损机理。燃烧室下部耐火防磨层与膜式壁交界处以上一段管壁的磨损，是与炉内固体物料的总体流动形式有关。固体物料被烟气夹带飞逸出床层，沿水冷壁面向下流动，在交界区域与向上运动的固体物料混合，局部产生涡流；同时沿壁面下流的固体物料在交界面处产生反弹，这种反弹一部分往炉膛中心降落，但另一部分往水冷壁管侧反弹，对水冷壁管产生了切割现象，造成水冷壁泄漏爆管（如图2所示）。 (a) (b) (c) (d) 图1 燃烧室下部耐火防磨层与膜式壁交界处以上一段管壁的磨损机理[3] (a) 冲击；(b) 切削；(c) 涡流；(d) 离心力引起撞击

图2 循环流化床锅炉水冷壁磨损照片 1.1 腐蚀状况及其原因分析循环流化床锅炉由于采用了内外循环的燃烧方式[5]，其水冷壁等受热面的高温腐蚀问题比其他类型的锅炉更为严重。主要表现为以下特点：（1）高温冲蚀磨损：这是循环流化床锅炉水冷壁失效和爆管的主要原因，高的物料流化速度、大的物料粒度和浓度、硬质点SiO2因素，都造成对水冷壁的严重冲刷和撞击。（2）高温氧化：炉膛内的温度高达900℃，甚至1000℃左右[5]，致使水冷壁管表面的高温氧化现象十分严重。氧化皮在固体物料的冲刷下不断剥落、重新生成、再剥落，是水冷壁管壁逐渐减薄。（3）高温腐蚀：炉膛内的烟气中常含有HCI、H2S、NaOH、SO2、SO3等腐蚀性气体会与管壁金属发生反应，破坏氧化膜，使氧化层变成疏松的海绵状，高温又会加剧腐蚀。而当锅炉燃用含K、Na、S等成份较多的煤时，在炉内高温烟气的作用下，还会发生硫酸盐型腐蚀。这是由于燃料燃烧时升华逸出的碱性金属氧化物K2O和Na2O会冷凝在换热管壁上，这些氧化物与管壁周围的SO3反应生成硫酸盐，形成了松散的结焦层。焦层中的硫酸盐在含有SO3的烟气作用下会与管壁氧化层Fe2O3反应生成Na3Fe(SO4)3和K3Fe(SO4)3，

高效能超音速等离子喷涂系统

咼效能超音速等离子喷涂系统及其应用作者：王海军朱胜郭永明摘要：超音速等离子喷涂技术是当今热固更更圍喷涂技术领域的重点发展方向之一。由于具有焰流温度高、射流速度快等特点，超音速等离子喷涂技术几乎可以喷涂任何粉末材料，且能够制备出高质量的涂层，特别是高质量的陶瓷涂层。装甲兵工程学院自行研制的具有自主知识产权的高效能超音速等离子喷涂系统成功实现了低功率（v 80KW）、小气体流量（v5m3/h）下的超音速等离子喷涂，其各项性能指标明显优于国外同类产品。高效能超音速等离子喷涂技术在国防、工业及航空航天等重要领域有着广泛的应用前景，已成为高科技维修、制造与再制造的关键技术。热喷涂技术是将喷涂材料（粉末或丝材）送人某种热源（电弧?燃烧火焰、等离子体等）中加热至比较好的熔融状态，并利用高速射流或气流将其喷射到基体表面形成涂层的一种工艺。热喷涂技术最早出现于20世纪初期的瑞士。近百年来，随着各种热喷涂设备的研制、新的热喷涂材料的开发及新技术的应用，热喷涂涂层的质量不断得到提高。特别是20世纪40 年代等离子喷涂技术产生后，热喷涂技术已广泛应用于军事、航空航天、纺织、机械、电力及生物工程等各个领域。随着高科技的发展，现代工业要求涂层更为致密、强度更高、可靠性更好。而涂层的致密性、结合强度和可靠性在很大程度上依赖于喷射熔滴的熔化程度和速度，于是高能、高速和高效喷涂成为了当今国内外热喷涂技术的主要发展方向。所谓超音速等离子喷涂是利用非转移型等离子弧与高速气流混合时出现的扩展弧”得到稳定聚集的超音速等离子焰流进行喷涂的方法。与普通等离子喷涂、爆炸喷涂、高速火焰喷涂等其他喷涂技术相比，超音速等离子喷涂兼有焰流温度高和粒子飞行速度快的优点，等离子弧中心温度可达32000K，粒子速度能达到400?800m/s。超音速等离子喷涂特别适合喷涂各种高熔点陶瓷、难熔金属和金属陶瓷等喷涂材料，获得的涂层致密性、强韧性和结合强度都有显著的提高。国内外现状美国从20世纪80年代中期率先投入研究，到80年代后期，国际上对超音速等离子喷涂技术的研究

热喷涂技术原理及其应用

热喷涂技术原理及其应用摘要：对于一些超薄零件，在其表面喷涂具有高强度、硬度较高耐磨性的陶瓷涂层，增加零件的耐磨性。热喷入技术是制备涂层的主要方法，目前正迅速应用到民用工业领域。本文主要介绍了热喷涂工艺的特点、喷涂方法的种类及其技术以及热喷涂技术的应用概况,并对热喷涂技术的发展方向给予了展望。关键字：表面工程热喷涂涂层火焰喷涂 1绪论磨蚀和磨损是造成材料和零部件失效的主要原因。据有关资料介绍，发达国家每年由腐蚀和磨损所造成的损失约占国民经济总产值的4%～5%，而全世界每年生产的钢材约有1/10变成铁锈。我国每年由腐蚀和磨损造成的经济损失已达数亿人民币。随着现代科学技术和现代工业发展，对各种设备零件的表面性能提出了更高的要求，特别是在一些特殊条件下工作的零件表面的耐磨性、耐蚀性及高温氧化性等。因此改善材料表面性能，不仅可以有效地延长零件的使用寿命、节约资源，更有利于社会的发展[1]。表面工程是21世纪工业发展的关键技术之一，表面技术分为表面改性技术、薄膜技术和涂层技术三大类，而热喷涂技术是表面工程领域中十分重要的技术，约占表面工程技术的1/3，是国外50年代发展起来的一项机械零件修复和预保护的新技术。它可以使各种机械设备车辆的零部件使用寿命延长。使报废的零部件“起死回生”。从学科上讲，热喷涂技术是一个涉及金属学、高分子学、表面物理、表面化学、流体力学、传热学、等离子物理及计算机等学科的交叉边缘科学[2]。热喷涂技术有两大突出特征:一是喷涂粉末的成分不受限制,可根据特殊要求予以选择；二是热喷涂过程中工件温度可保持在100-260℃,从而减少了变形氧化和相变等,使材料本身的性能不被破坏或损失，这些特征以及热喷涂涂层所具

电弧喷涂制模技术

题目：电弧喷涂制模技术学生姓名：专业班级：学号：学院：指导老师：日期：2009年10月18日

电弧喷涂制模技术专业班级：学生姓名：指导老师：中文摘要：随着市场竞争的日渐加剧，工业产品越来越向多品种、小批量、高质量、低成本的方向发展，产品的更新换代越来越快，对模具的需求量也越来越大。传统机加工模具成本高、加工周期长、柔性差的缺点凸现出来，企业为了适应这种发展趋势，开始加大开发快速制作经济模具技术的研究力度。近年来，快速模具制造技术(Rapid Tooling-RT)得到了飞速发展。电弧喷涂制模就是一种典型的快速模具制造技术，它具有制模工艺简单、制作周期短、模具成本低等显著特点，特别适用于小批量、多品种的生产使用，尤其在当前市场竞争的情况下，电弧喷涂制模技术为产品的更新换代提供了一个全新的制模方法和捷径。关键词：电弧喷涂模具材料结构工艺 Abstract：With the increasing market competition intensified, industrial products, increasing to a multi-variety, small batch, high-quality, low-cost direction, upgrading of products and faster and faster, to mold the demand for bigger and bigger. The high cost of the traditional mold machining, processing cycle is long, flexible highlighted the shortcomings of poor out of the enterprise in order to adapt to this trend started to increase quickly create economic development of mold technology research efforts. In recent years, Rapid Tooling (Rapid Tooling-RT) has been rapid development. Arc spraying is a typical mold rapid tooling manufacturing technology, It has a simple molding processes to produce short cycle, mold a distinctive feature of low cost, especially for small quantity and variety of production and use, particularly in the current market competition, the arc spraying tooling for the upgrading of products and provision of an entirely new tooling methods and shortcuts. Keywords：electric arc spraying mould material structure technique 正文：电弧喷涂的原理

超音速电弧喷涂机说明书

河南巩义欣科表面电弧使用说明

用途及特点采用电动汽车充电电源的电弧喷涂机具有合理的静外特性与良好的动态性能，特点如下：可以保证喷涂电压在电网电压波动及电弧长度变化的情况下高度平稳，电弧自调节能力强，喷涂过程稳定。增加了强脉冲引弧，引弧成功率高。送丝电路采用独立的高稳定电源，送丝平稳。重量轻，体积小，便于移动。节能省电，使用费用低，对电网容量要求低。主要技术参数表1 №名称CD500 CD-550 CD-600 01 电源电压/频率三相380V±10%/50Hz 三相380V±10%/50Hz 三相380V±10%/50Hz 02 额定输入功率13.7KVA 24.4KVA 34.6KVA 03 额定输入电流21A 37A 53A 05 输出电流调节范围70～300A 70～400A 70～500A 06 输出电压调节范围15～40V 20～45V 20～45V 07 输出空载电压58V 70V 70V 08 效率≧89% ≧89% ≧89% 09 功率因数≧0.87 ≧0.87 ≧0.87 10 使用喷涂丝直径Ф1.6～Ф2.0mm Ф1.6～Ф3.0mm Ф1.6～Ф3.0mm 11 主机重量53Kg 53Kg 55Kg 12 主机体积636×322×584(mm) 636×322×584(mm) 636×322×584(mm) 13 空气压力＞0.6Gpa ＞0.6Gpa＞0.6Gpa 操作使用说明1．使用条件 1.1 环境条件

(1)周围空气温度范围工作温度 -20℃~40℃；运输和贮存温度 -25℃~55℃。 (2)空气相对湿度在40℃时≦50%；在20℃时≦90%。 (3)周围空气中的灰尘、酸、腐蚀性气体或物质等不超过正常含量。 1.2 供电电压品质 (1)波形应为标准的正弦波，有效值为380V±10%，频率为50Hz±1%。 (2)三相电压的不平衡度≦5%。 2. 功能介绍 2.1 喷涂机前面板喷涂机机前面板如图1所示。（图1）喷涂机前面板图 (1)输出电流表空载时显示送丝速度相对值，喷涂时显示实际喷涂电流值。 (2) 输出电压表空载时显示电压给定值，喷涂时显示实际喷涂电压值。 (3) 电感调节旋钮可改变喷涂稳定性。

电弧喷涂技术

电弧喷涂技术 Final revision by standardization team on December 10, 2020.

浅谈电弧喷涂技术在电站检修中的应用电弧喷涂是以电弧为热源，将熔化了的金属丝用高速气流雾化，并以高速喷到工件表面形成涂层的一种工艺。随着电力机组容量的不断扩大，对电站中的设备、零部件表面性能要求越来越高，特别是在高温、高压、重载及腐蚀介质等工况下工作的零件，其材料的破坏常从表面开始，诸如磨损、高温持久强度降低等，表面的局部损坏又往往造成整个零件失效，最终导致系统停止运行。因此，改善材料的表面性能，会有效地延长其使用寿命，对发电机组的安全运行具有重大意义。 1 电弧喷涂设备组成工作原理及特点电弧喷涂设备系统由电弧喷涂枪、控制箱、电源、送丝装置及压缩空气供给系统组成。电弧喷涂时，采用送丝装置将两根丝状金属喷涂材料通过送丝轮均匀、连续地分别送入电弧喷涂枪中的导电嘴，两根丝状金属充当电极作用，分别固定在2个圆盘内，经电机拖动供给。导电嘴分别接电源的正、负极，并保证两根丝在未引弧前绝缘。工作时两金属丝前端由于送进而互相接触时，在前端部短路并产生电弧,使丝材端部瞬间熔化并用压缩空气把熔化金属雾化成微熔滴，以很高的速度喷射到工件表面，形成电弧喷涂层。应用电弧喷涂技术，可以在不提高工件温度、不使用结合底层材料的情况下获得高的结合强度，结合强度大于20 MPa。成本低于氧、乙炔火焰喷涂工艺，安全性高。 2 电弧喷涂的应用过程（以喷涂设备Miller Deltaweld 852、压缩机 GA37FF为例）

电弧喷涂前准备将待喷涂工件的表面清除干净，不得留有油污、铁锈，应用刚玉砂将待喷涂工件表面打出麻坑，先用24#刚玉砂，然后用16#或12#的进行处理。喷涂前还应对待喷涂表面用毛刷刷净，再用喷枪火焰烧一下，喷枪应垂直于待喷表面。对于要求粘结牢固度大的构件，可增加喷涂层数，喷枪距被喷面的距离第一层为100—150 mm其他层为150—200 mm,喷涂件的表面温度为150~200 ℃，对漏掉部位不可以补喷。送丝管不能有小弯曲，喷枪应匀速运动，不能停在一处。对于大面积分块喷涂时推荐采用层间过渡。经喷砂处理后的表面，应在2h内进行喷涂。喷砂处理后的待喷表面不许用手触摸，或被弄脏、污染，应采用封孔胶进行涂刷封堵处理。电弧喷涂操作顺序 2.2.1 启动空气压缩机，使空气压力保持在 MPa以上。 2.2.2 合上“电源开关”，将“喷枪开关”放在“开”位置，设定电弧电压。喷枪的送丝速度与电弧电压成正比，电弧电压可通过调整“喷枪调速”旋钮而得到，电弧电压表可显示其数值，调整完毕后松开“预调开关”按钮。 2.2.3 穿丝，将2根金属丝分别穿过保护软管、后导管、前导管、直至穿出空气帽口，压紧“制紧旋钮”调整，送丝装置调整好后将空气帽外的金属丝剪平并分开。 2.2.4 喷涂时先打开喷枪上“电器开关”，再按下“喷枪开关”，看工作压力表、工作电流表是否适合喷涂要求，检查起弧效果。喷涂束夹角可通过调整两丝间夹角（70— 80 °）及空气帽与金属丝交点的距离进行调节。 3 检验

超音速火焰喷涂工艺流程

永嘉县创优喷涂技术有限公司超音速火焰喷涂超音速火焰喷涂工艺流程：施工前的准备工作、表面预处理、喷涂、喷涂后处理四个主要步骤：一）准备工作：在编制工艺前首先应该了解被喷涂工件的实际状况和技术要求半进行分析 1、确定涂层的厚度。一般来讲，喷涂后必须进行机械加工，因此涂层厚度就要预留加工余量，同时还要考虑到喷涂时的热胀冷缩等。 2、涂层材料的确定。选择依据是涂层材料应该满足被喷涂工件的材料，配合要求，技术要求及工作条件等，分别选择结合层与工作层材料 3、确定参数：压力，粉末粒度，喷枪与工件的相对运动速度二）工件表面的预处理表面制备，是保证涂层与基体结合强度的重要工序 1、凹切处理，表面存在疲劳层和局部严重拉伤的沟痕时，在强度允许的前提下可以进行车削处理，为热喷涂提供容纳的空间。 2、表面清理，清除油污，铁锈，漆层等，使工件表面洁净，油污油漆可以用溶剂清洗剂除去。如果油渍已经渗入基体材料，可以用火焰加热除去，对锈层可以进行酸浸，机械打磨或喷砂除去。 3、表面粗化，目的是为了增强涂层与基体的结合力，消除应力效应，常用的有喷砂、开槽、车螺纹、拉毛。 A：喷砂是最常用的，砂料可以选择石英砂、氧化铝砂、冷硬铁砂等。砂料以锋利坚硬为好，必须清洁干燥，有尖锐棱角。其尺寸，空气压力的大小，喷砂

角度、距离和时间应该根据具体情况确定。 B：开槽、车螺纹、辊花。对轴、套类零件表面的粗化处理，可采用开槽、车螺蚊处理，槽与螺纹表面粗糙度以Ra6.3—12.5为宜，加工过程中不加冷却液与滋润剂，也可以在表面滚花纹，但避免出现尖角。 C：硬度较高的工件可以进行电火花拉毛进行粗化处理，但薄涂层工件应慎用。电火花拉毛法是将细的镍丝或铝丝作为电极，在电弧的作用下，电极材料与基体表面局部熔合，产生粗糙的表面。表面粗化后呈现的新鲜表面，应该防止污染，严禁用手触摸，保存在清洁，干燥的环境中，粗化后尽快喷涂，一般喷涂时间不超过二个小时。 4、非喷涂部位的保护喷涂表面附近的非喷涂需要加以保护，可以用耐热的玻璃布或石棉而屏蔽起来。必要时按零件开关制作相应的夹具保护，但是要注意夹具材料要有一定的强度，且不能使用低熔点的合金，以免污染涂层。对于基体表面上的键槽、油孔等不允许喷涂的部位，可以用石墨块或粉笔堵平或略高于表面。喷后清除时，注意要要碰伤涂层，棱角要倒钝。三）喷涂工艺及参数（1）粉末特性：目前粉末供应商提供了品种繁多的碳化物粉末，而粉末特性往往因其制粉工艺方法的不同而表现出较大的差异。粉末特性包括：粉末粒度分布、颗粒形状、表面粗糙度等。对JP8000设备来说，适宜的粉末粒度为：15μm-45μm。（2）喷涂距离： JP8000型超音速火焰喷涂系统，当粉末粒子在距喷枪出口350-380mm以内即已达到了其最高温度，随着喷距的增加粒子温度逐渐降低，在350-380mm

超音速喷涂

高速火焰喷涂高速火焰喷涂国内习惯上称为超音速火焰喷涂，它的英文缩写为HVOF（High Velocity Oxygen Fuel的首写字母）。高速火焰喷涂是在爆炸喷涂的基础上发展起来的一项新的热喷涂技术，是在上世纪八十年代初期，由美国Browning公司最先研制成功，并推出名为JET-KOTE的商用喷涂设备。高速火焰喷涂技术一经问世，就以其超高的焰流速度和相对较低的温度，在喷涂金属碳化物和金属合金等材料方面显现出了明显优势。在世界各大热喷涂公司的积极推动下，该技术发展很快，目前高速火焰喷涂技术在喷涂金属碳化物、金属合金等方面，已逐步取代了等离子喷涂和其它喷涂工艺，成为热喷涂的一项重要工艺方法。 1．高速火焰喷涂原理高速火焰喷涂是将助燃气体与燃烧气体在燃烧室中连续燃烧，燃烧的火焰在燃烧室内产生高压并通过与燃烧室出口联接的膨胀喷嘴产生高速焰流，喷涂材料送入高速射流中被加热、加速喷射到经预处理的基体表面上形成涂层的方法。可使用乙炔、丙烷、丙烯、氢气等作为燃气，也可使用柴油或煤油等液体燃料。煤油、氧气通过小孔进入燃烧室后混合，在燃烧室内稳定、均一地燃烧。有监测器用来监控燃烧室内压力，以确保稳定燃烧，喷涂粉末的速度与燃烧室内压力成正比。燃烧室的出口设计使高速气流急剧扩展加速，形成超音速区和低压区。粉末在低压区域沿径向多点注入，粉末均一混合，在气流中加速喷出。高速火焰喷涂焰流速度高达1500m/s-2000m/s，一般可观察到5-8个明显的马赫锥，粒子流速度高达300-650m/s。2．设备构成高速火焰喷涂设备一般由喷枪、送粉器、控制系统、喷枪冷却系统、气体供应系统五部分构成。目前我国在用的高速火焰喷涂设备绝大部分是进口的，使用最多的型号为：Sulzer Metco公司的DJ-2700和Praxair 公司的JP-5000，JP-5000 是原Hobart Tafa公司研制成功的，后该公司并入了Praxair公司。这两种设备在国外应用也最为广泛，代表了当今世界高速火焰喷涂技术的发展水平。（1）Praxair JP-5000型。该设备以煤油作为燃料，其特点是燃烧室压力高（＞10bar），功率大、焰流出口速度高（2100m/s）；粉末由燃烧嘴低压区沿径向注入，使得粉末受热均匀、充分。相比其它工艺，其适宜喷涂的粉末粒度较粗，这有利于降低成本。目前为止，JP-5000喷制的WC-Co涂层性能略优于其它HVOF 方法，但其氧气和煤油的消耗量十分惊人。（2）Sulzer Metco DJ-2700 。该设备由Sulzer Metco公司生产，以丙烷或丙烯作为燃气，国内大多用丙烷作燃气。该设备分手动控制型和自动控制型两种，手动型设备仅由喷枪、送粉器、流量控制器三部分构成，具有很好的机动性，可用于现场喷涂生产。同JP-5000相比，DJ-2700具有配置简单实用，操作方便、氧-燃气耗量低的特点。 3．涂层和工艺特点高速火焰喷涂工艺因其鲜明的特点：超高的焰流速度和相对较低的温度，使其涂层性能和喷涂工艺具有许多特点：（1）火焰及喷涂粒子速度高。火焰速度达到1800m/s以上，粒子速度：300-650m/s。（2）粉粒受热均匀。喷涂粉粒沿轴向或径向注入燃烧室，使粉末在火焰中停留时间相对较长，熔融充分，产生集中的喷射束流。（3）粉粒与周围大气接触时间短，粉末粒子飞行速度高，和周围大气接触时间短，很少与大气发生反应，喷涂材料中活泼元素烧损少。这对碳化物材料尤为有利，可避免分解和脱碳。（4）喷涂粉末细微，涂层光滑用于高速火焰喷涂的粉末粒度一般为：10-45μm，属于细粒度粉末，同时喷涂粒子速度高，熔融充分，形成涂层时变形充分，使得涂层表面粗糙度小。（5）涂层致密，结合强度高一般高速火焰喷涂涂层的孔隙率＜2%，结合强度＞70MPa。 4.主要工艺参数以DJ型高速火焰喷涂系统为例，介绍工艺参数对涂层性能的影响。（1）粉末特性。目前粉末供应商提供了品种繁多的碳化物粉末，而粉末特性往往因其制粉工艺方法的不同

电弧喷涂施工方案精编版

电弧喷涂施工方案公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

电弧喷涂技术方案一）电弧喷涂的特点电弧喷涂防腐防磨原理是利用电弧喷涂设备,对两根带电的金属丝(如锌、铝等)进行加热、熔融、雾化、喷涂形成防腐防磨涂层,外加有机封闭涂层的长效防腐复合涂层,该涂层的显着特点是:(1)具有较长久的耐腐蚀耐磨寿命,其寿命可达到10个月以上,同时该防腐涂层在10个月使用期内无须其它任何维护; (2)电弧喷涂层与金属基体具有优良的涂层结合力。二）喷涂锌铝合金的特点１、抗腐蚀抗磨性能好２、涂层结合力好在锌复合镀层表面涂状涂料，因其镀层表面具有复杂的表面形状特征，使其涂膜的密着力是一般钢材4倍，而耐食性能是常规涂装的2倍以上；３、具有良好的工艺性能喷涂纯锌涂层时会产生大量的enon臭味尘雾，因而容易使操作者得职业病，故要做好劳动保护措施。喷锌有较高的性能价格比为达到设计上的防腐年限，对喷涂层有厚度的要求。一般控制在120UM. 防腐蚀涂装机械设备仪器要求: 一）喷砂工艺

根据钢材表面锈蚀程度而定。 ※现场喷砂施工喷砂除锈要达到钢结构防锈防腐的工艺技术要求、施工质量要求，施工中必定要产生一定的噪声及粉尘污染。作业要求１）采用石英砂材料，２）为防止喷砂时灰尘外逸，影响周边环境，必要时搭建喷砂棚。二）电弧喷锌工艺１）检验依据国家标准gb/t9793-1997《金属和其它无机覆盖层热喷涂锌、铝及其它合金涂层》。gb9795-88《热喷涂合金涂层》 2）检测方法 ①材质：材质具有出厂合格证。 ②外观：a)目视法，喷涂层外关应均匀一致，无漏喷和附着不牢的涂层。无大熔融颗粒粘附。b)涂层均匀，致密，无起皮，鼓泡、大容滴、大颗粒、裂纹、掉块等缺陷。③厚度：采用测厚仪进行检查，涂层厚度均匀，平均厚度在设计厚度的+15um之间.基准表面至少应选择三处，在特大的有效表面上，以10m2为一个测量单元，即每10m2有效表面上至少应选取基准表面三处。

电弧喷涂涂层缺陷分析

电弧喷涂涂层缺陷分析电弧喷涂技术是目前热喷涂技术中最受重视的技术之一。电弧喷涂设备简单、操作方便，电厂锅炉喷涂分为新锅炉和老锅炉的喷涂.新锅炉在表面没有喷过涂层.老锅炉上面存在原始涂层。老锅炉对喷涂工艺要求比较高，若喷涂工艺不当，易产生一些缺陷。一、涂层缺陷 1、喷涂前基本表面的预处理不符合要求在热喷涂前，对基本表面进行清理、粗化、预热、喷涂结合底层等工艺方法统称为表面预处理。这种预处理是提高涂层与基本物体结合的重要工序。基本表面清理不彻底是降低涂层与基体间结合强度的重要因素之一。热喷涂层与基体的结合强度又与基体的表面粗糙度有关，粗糙度低，表面光滑同样会降低涂层与基体的结合强度，所以在喷涂前表面预处理中，对喷涂基体表面的喷砂处理通常都要有一定的要求。喷砂压力越大，获得的粗糙值越大，在设备允许的情况下，应尽量提高压力的设置，但并不是压力越大越好，过大的压力设置会导致基体表面损坏，同时不易于砂粒的弹出；喷砂角度对粗糙度也有一定的影响，但当喷砂角度为90度时，偶有砂粒嵌入，过多的砂粒嵌入工件会降低喷涂的喷涂效果，同时影响涂层与基体的结合强度，因此在喷砂时应尽量避免直喷，喷砂角度宜取75度至85度；采用喷砂方法制备表面时，压缩空气中含有过多的油分及水蒸气会降低影响喷涂效果，所以，喷砂用空气压缩机应装有油水分离器和空气过滤器，以保证压缩空气的清洁；对处理好的基体表面，应及时喷涂，一般不要超过2小时. 2、涂层龟裂涂层龟裂是指涂层表面或内部出现局部的小面积或封闭型的裂纹。引起涂层裂纹的原因有：喷涂层过热。在喷涂过程中，喷涂距离太小或喷枪移动的速度相对工件太慢，引起涂层局部过热，当涂层冷却后，由于应力作用在涂层表面产生裂纹。为避免过热而产生裂纹，在喷涂操作时要调整喷涂距离和喷枪的移动速度，避免喷枪过长时间停留在喷涂表面的局部位置。涂层内裂纹与飞行中熔融粒子的状态有密切关系，当被加热到过热状态的粒子中含有气泡时，它撞击到基体表面时发生飞散现象，形成薄层状粒子，在热应力作用下，薄层状粒子会产生裂纹，为此，要确保喷涂材料基体表面无油、水、锈、漆等污物，严防有害气体产生。另外，要调整好喷涂角度，尽可能减少熔融粒子的飞散。喷涂角度宜取90度；喷涂材料硬度过高，抗裂性能差，易产生裂纹，所以，在满足涂层性能要求下，尽可能选用抗裂性能好的喷涂材料。我公司生产的材料中就存在抗裂性能较好的喷涂材料，如SAM和GY。市场上的一些材料涂层硬度宣称超过70HRC，例如廊桥，过高硬度的涂层，在喷涂结束后都会产生龟裂是正常现象。这是由于，在过热的喷涂工艺完成后，随着冷却的过程，硬度较高的涂层表面会由于热应力的释放而极易产生裂纹。合理的涂层硬度在60HRC左右.但不大于65HRC. 老锅炉的原始涂层没有打掉，在上面直接喷涂称为复喷.复喷产生的问题比较多。涂层龟裂是比较常见的问题。关键是粗糙度达不到要求。喷砂的硬度比旧有涂层的硬度低。粗糙度值太小，表面太光滑降低结合强度。关键在于旧有涂层有的地方脱落；有的地方没有脱落。喷涂层厚度不均匀，涂层收缩率不均匀，易产生裂纹。还有一个原因在于，电弧喷涂用喷涂材料通常经过研究测试后，其性能多适用于铁基的喷涂基体表面，而复喷的喷涂表面大都不是铁基表面而保留原有涂层性质，因而复喷成功率较小。通常的解决方法可以在复喷前先用镍铝丝打底，然后喷上0.2~0.3毫米。不能超过0.3毫米。但这样喷涂的效果仍然不能与在原始铁基涂层上喷涂效果更好。

电弧喷涂技术

钢结构件电弧喷铝工艺

钢结构件电弧喷铝工艺 11.1概述位于沿海地区，海洋性大气对钢结构的腐蚀性强，外部环境非常恶劣，同时养护条件较差，为减少养护工作量，延长涂装体系的使用寿命，采用金属热喷涂防护体系。具体涂装方案如下：注：1.表中漆膜厚度均指干膜厚度。 2.电弧喷铝的铝丝化学成份按GB/T3190-1996标准中L2要求，Al≥99.6%。 3.结构出厂前涂面漆一道，现场施工完后先对现场焊接区域进行手工除锈，依次补充涂装，然后全桥整体作清洗后涂第二道面漆。 11.2施工方案和场地平面布置

㈠总体施工方案 ⑴工件由平板运输车运进涂装车间并支撑在1米高的支撑架上进行防腐施工（机械除锈、喷砂、电弧喷涂和第一道油漆），施工完毕工件运出涂装车间放置在工件存放周转场地，在工件存放地完成剩余油漆涂装，直至达到出厂要求。 ⑵首先在存件区对待涂装工件进行净化处理，清理焊渣，清洗油污。然后运输一节工件进涂装厂房进行防腐。先对工件外表面喷砂除锈，喷砂完毕，清理钢砂后进行电弧喷铝，喷铝完毕后移支撑架对支撑架下处理不到的部位进行喷砂除锈和电弧喷铝，然后对内表面进行机械除锈。机械除锈完毕后对铝涂层封闭一道，同时对内表面喷涂第一道油漆。一节工件完成后继续运进另一工件至涂装车间进行下一轮工件防腐施工。油漆干燥后工件运出涂装车间到存放区完成后几道油漆涂装，剩最后一道面漆待整桥施工完毕后在桥址现场整体涂装以保证大桥外观美观。 ⑶为了提高防腐涂层质量，使电弧喷铝涂层性能良好，涂层细致、致密，使用二次雾化喷枪进行电弧喷涂。 ⑷运到现场的工件经安装加工单位拼焊完毕后进行焊缝和破损处防腐涂装，不同部位均采用与原涂装方案相同的工艺进行防腐蚀施工，以保证钢结构防腐蚀涂层的完整性。焊缝防腐施工与拼装进度同步，并利用拼装单位的拼装焊接作业平台、临时设施和起吊运输工具。 ⑸整拱安装完毕，焊缝防腐处理结束后对整桥涂装最后一道面漆，面漆涂装利用现场的起吊设备。 11.3防腐蚀涂装施工工艺要求㈠外表面涂装工艺要求 ⑴表面净化

超音速火焰喷涂工艺流程

超音速火焰喷涂工艺流程：施工前的准备工作、表面预处理、喷涂、喷涂后处理四个主要步骤：一）准备工作：在编制工艺前首先应该了解被喷涂工件的实际状况和技术要求并进行分析 1、确定涂层的厚度。一般来讲，喷涂后必须进行机械加工，因此涂层厚度就要预留加工余量，同时还要考虑到喷涂时的热胀冷缩等。 2、涂层材料的确定。选择依据是涂层材料应该满足被喷涂工件的材料，配合要求，技术要求及工作条件等，分别选择结合层与工作层材料。 3、确定参数：压力，粉末粒度，喷枪与工件的相对运动速度。二）工件表面的预处理表面制备，是保证涂层与基体结合强度的重要工序 1、凹切处理，表面存在疲劳层和局部严重拉伤的沟痕时，在强度允许的前提下可以进行车削处理，为热喷涂提供容纳的空间。 2、表面清理，清除油污，铁锈，漆层等，使工件表面洁净，油污油漆可以用溶剂清洗剂除去。如果油渍已经渗入基体材料，可以用火焰加热除去，对锈层可以进行酸浸，机械打磨或喷砂除去。 3、表面粗化，目的是为了增强涂层与基体的结合力，消除应力效应，常用的有喷砂、开槽、车螺纹、拉毛等。 A：喷砂是最常用的，砂料可以选择石英砂、氧化铝砂、冷硬铁砂等。砂料以锋利坚硬为好，必须清洁干燥，有尖锐棱角。其尺寸，空气压力的大小，喷砂角度、距离和时间应该根据具体情况确定。 B：开槽、车螺纹、辊花。对轴、套类零件表面的粗化处理，可采用开槽、车螺蚊处理，槽与螺纹表面粗糙度以RA6.3—12.5为宜，加工过程中不加冷却液与滋润剂，也可以在表面滚花纹，但避免出现尖角。 C：硬度较高的工件可以进行电火花拉毛进行粗化处理，但薄涂层工件应慎用。电火花拉毛法是将细的镍丝或铝丝作为电极，在电弧的作用下，电极材料与基体表面局部熔合，产生粗糙的表面。

超音速电弧喷涂FeCrAl涂层组织结构

超音速电弧喷涂FeCrAl涂层组织结构与抗氧化性能研究刘杰1，胡兰青1, 2，许并社1, 2 1 太原理工大学材料科学与工程学院，太原（030024） 2 教育部新材料界面与工程重点实验室，太原（030024） E-mail:pmsl6@https://www.360docs.net/doc/b410782219.html, 摘要：利用超音速电弧喷涂技术, 在20钢表面制成FeCrAl涂层。借助扫描电子显微镜、能谱仪和X-射线衍射仪分析了涂层氧化前后的形貌、成分及组织结构，测试了涂层在680℃的抗氧化性能。结果表明FeCrAl涂层主要由体心立方晶格Fe-Cr固溶体和α- Fe相组成，含少量CrO2。FeCrAl涂层的优良的抗氧化性能主要是得益于涂层中的合金元素Cr，在氧化试验中形成了以Cr2O3为主的致密保护层。关键词：超音速电弧喷涂；抗氧化性；FeCrAl涂层中图分类号：TG174.442 0. 引言火电厂锅炉管一直处在高温、高压及受热烟气腐蚀、冲蚀的恶劣环境中，极易产生高温腐蚀及冲蚀，致使管壁减薄，每年减薄量约1mm，更有甚者可达5~6mm[1]。材料表面早期失效是造成发电厂非计划停机的主要原因，在锅炉事故中锅炉管的暴漏事故又占据一大半。所以，锅炉管的高温腐蚀和烟气冲刷磨损已成为一亟待解决的关键问题，解决这一问题的经济可行的途径是使用具有良好导热性的防磨损、防氧化的薄涂层。铁铝金属间化合物具有优良的高温耐磨损、抗氧化性能, 但因为低的塑性而难于加工。超音速电弧喷涂具有熔滴喷射速度高、雾化效果好、涂层的结合强度高和涂层的孔隙率低等优点[2]。采用FeCrAl粉芯丝材，利用超音速电弧喷涂技术制成FeCrAl涂层，可以解决铁铝金属间化合物加工成形困难的缺点。本文对超音速电弧喷涂FeCrAl涂层和20钢在680℃温度下100h的空气中氧化前后的组织结构和抗氧化性进行了研究，分析了20钢和FeCrAl涂层试样的氧化动力学曲线，讨论了FeCrAl涂层氧化前后的物相变化，以期为FeCrAl涂层的设计和抗氧化性的改善提供理论依据1。 1本课题得到山西省青年科技研究基金资助项目(20011019)资助。

CFB锅炉喷涂方案(有图片)

循环流化床锅炉水冷壁防磨喷涂工程循环流化床锅炉由于炉型结构和设计参数等特点，投产运行后水冷壁等受热面部位运行工况条件极为恶劣，长期遭受高速高温高含尘烟气的不均匀冲刷、磨损和腐蚀，极易被严重磨蚀减薄，极易造成泄漏和爆管事故。为确保锅炉安全、稳定、经济运行，采取防护措施是十分必要的。根据全国各地电厂的防护情况，针对CFB锅炉运行的具体情况、工艺参数及失效机理，结合我公司长期从事该行业的实际施工经验，经我公司工程技术人员认真分析，对该部位的防护方案进行了技术设计，采用本技术进行防护能获得很好的效果，设备的使用寿命可大大延长。一、失效分析管壁的磨损是与气流中固体物料浓度、烟气速度、颗粒的特性硬度和流道几何形状等密切相关，据有关研究资料表明，冲刷磨损量大约与气流速度的3.6次方成正比。而在CFB锅炉中，固体物料的浓度巨大，通常可达煤粉炉的几十倍到上百倍，并且烟气流速大，颗粒硬且棱角尖锐，因而在高速烟气的带动下，对CFB 锅炉水冷壁等受热面部位的冲刷磨损极为严重；尤其在护墙顶部水冷壁部位，由于位处密相区边缘区，不但受到严重的高速高浓度含床料、燃料气流的强烈冲刷、磨损，而且存在严重的涡流效应、切割效应和离心作用。涡流效应在炉膛四角部位，由于该处形成边壁流，物料汇集此处较多，由于固体颗粒的惯性作用，局部磨损作用尤为明显，而切割效应体现在护墙根部水冷壁处，其原因是由于防护墙的顶部提供了一个平台，当焦渣以较高的速度下降到该平台时产生反弹，其中往水冷壁管侧反弹部分，对水冷壁管就产生了严重的切割效应，离心作用是炉膛烟气出口由于气流的拐向，存在巨大的离心作用，对水冷壁管产生严重的磨损。其次还易受到高温氧化和硫酸盐及硫、硫化物的热腐蚀。水冷壁管具备了高温氧化和高温腐蚀条件，其烟气温度高，且是富氧燃烧，实践证明，在300℃以上，管外表温度每升高50℃，腐蚀速度增加1倍。锅炉在运行过程中受热面管表面首先发生高温氧化，表面生成Fe2O3，其次燃料灰中的Na2O和K2O与烟气中的SO3化合生成硫酸盐，其捕捉飞灰形成结渣和流渣，此时烟气中SO3与M2SO4同管壁上的Fe2O3反应生成复合硫酸盐MFe（SO 4） 2 或M 3 Fe（SO 4 ） 3 ，此复合硫酸盐受高温又分解为疏松状氧化铁和硫酸盐沉积层，易被飞灰气流冲蚀带走，氧化腐蚀继续向管壁纵深进行；另外燃料中硫份，经燃烧生成的S和H 2 S也对管壁会产生强烈的腐蚀，与Fe反应生成FeS。