爆炸噴涂是在特殊設計的燃燒室里,將氧氣和乙炔氣按一定的比例混合后引爆,使料粉加熱熔融并使顆粒高速撞擊在零件表面形成涂層的方法。爆炸噴涂的***大特點是粒子飛行速度高,動能大,所以爆炸噴涂涂層具有:***,涂層和基體的結合強度高。第二,涂層致密,氣孔率很低。第三,涂層表面加工后粗糙度低。第四,工件表面溫度低。在爆炸噴涂中,當乙炔含量為45%時,氧—乙炔混合氣可產(chǎn)生3140℃的自由燃燒溫度,但在爆炸條件下可能超過4200℃,所以絕大多數(shù)粉末能夠熔化。粉末在高速槍中被輸運的長度遠大于等離子槍,這也是其粒子速度高的原因。爆炸噴涂可噴涂金屬、金屬陶瓷及陶瓷材料,但是由于該設備價格高,噪音大,屬氧化性氣氛等原因,國內外應用還不廣泛。
爆炸噴涂原理
爆炸噴涂是利用氣體爆炸產(chǎn)生高能量,將噴涂粉末加熱加速,使粉末顆粒以較高的溫度和速度轟擊到工件表面形成涂層。噴涂時,先將一定壓力、比例的氧氣和乙炔由進氣口通入水冷噴槍內腔,然后由供粉口將粉末送入,接著火花塞點火,氧氣和乙炔的混合氣體燃燒并爆炸,產(chǎn)生高溫高速氣流,將粉末加熱,并以高速(超過音速約3倍)撞擊到基材表面,形成涂層,通入氮氣清理槍管,為下一次噴涂做準備。如此重復進行。
特點
爆炸噴涂的特點:爆炸噴涂***大的特點就是以突然爆炸的熱能加熱融化噴涂材料,并利用爆炸沖擊波產(chǎn)生的高壓把噴涂粉末材料高速噴射到工件基體表面形成涂層,其主要優(yōu)點如下。
(1)可噴涂的材料范圍廣,從低熔點的鋁合金到高熔點的陶瓷,粉末粒度為10~120μm。
(2)工件熱損傷小。因為爆炸噴涂是脈沖式的,每次受熱氣流和顆粒沖擊時間短,氮氣對工件又起冷卻作用,工件溫度低于200℃,所以基體熱損傷小,不會產(chǎn)生變形和相變。
(3)涂層的厚度容易控制,加工余量小,維修操作方便。
(4)爆炸噴涂涂層的粗糙度低,可能低于1.60μm,經(jīng)磨削加工后粗糙度可達0.025μm.
(5)噴涂過程中,碳化物及碳化物基粉末材料不會產(chǎn)生碳分解和脫碳現(xiàn)象,從而能保證涂層組織成分與粉末成分的一致性。
(6)氧氣的消耗少,運行成本低。
原理
爆炸噴涂是利用氣體爆炸產(chǎn)生高能量,將噴涂粉末加熱加速,使粉末顆粒以較高的溫度和速度轟擊到工件表面形成涂層。噴涂時,先將一定壓力、比例的氧氣和乙炔由進氣口通入水冷噴槍內腔,然后由供粉口將粉末送入,接著火花塞點火,氧氣和乙炔的混合氣體燃燒并爆炸,產(chǎn)生高溫高速氣流,將粉末加熱,并以高速(超過音速約3倍)撞擊到基材表面,形成涂層,通入氮氣清理槍管,為下一次噴涂做準備。如此重復進行。