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产品介绍
 

最  新  超  音  速  电  弧  喷  涂  技  术
EXCELLENT SUPERSONIC ARC SPRAYING TECHNOLOGY


电弧喷涂(Arc Spraying),特别是超音速电弧喷涂 (Supersonic Arc Spraying) 是近年来发展起来的具有广泛影响的热喷涂技术之一,因此备受重视。
最新型的超音速电弧喷涂技术在传统的超音速电弧喷涂技术基础上进行了多方面的改进创新,结果显著提高了超音速电弧喷涂的技术水平。首先改进超音速电弧喷涂设备使其输出电压电流更平衡、抗干扰能力更强、效率更高、可在更恶劣的工况条件下持续工作;其次是对易损件进行革新,导电嘴等易损耗零部件大大影响了工作效率,通过本公司科技人员的研究创新,开发出具有独特结构的新型导电嘴等零部件(专利产品),结果使用寿命提高几十倍,大大提高了喷涂工作效率;除此之外,还在电弧喷涂材料和喷涂层结构上进行发明创造,研究发明出一批性能卓越的电弧喷涂材料(发明专利产品)。科技成果鉴定专家一致认为本公司的电弧喷涂技术处于国内领先水平,部分已达到国际先进水平。

超音速电弧喷涂是将两根丝状金属喷涂材料送进电弧喷枪中的两个导电嘴内, 导电嘴分别连接高电流、低电压的两极。 当金属丝前进至相互接触时,它们短路瞬间产生的电弧,可达到5000℃以上的高温, 使丝材端部熔化,并被极高速度的压缩空气流(约达两倍音速)雾化呈微熔滴,微熔滴被压缩空气流带动以超音速(400m/s以上)射向工件表面,形成电弧喷涂层。

                

电厂锅炉防磨防腐超音速电弧喷涂现场                                                          公司CAS-400超音速电弧喷涂机

一、最新超音速电弧喷涂技术的突出优点
超音速电弧喷涂设备的输出电压、电流极为稳定,抗干扰能力强,可长期在恶劣的条件下运行;设备使用寿命长,易损件无须频繁更换。
涂层结合强度高,可达70MPa(经打底),而普通电弧喷涂结合强度一般仅为30~40MPa;粒子喷射速度大,雾化效果好,颗粒细小,形成的涂层细腻、致密度高(孔隙率≤0.5%),所以涂层的耐磨性、耐腐蚀性得以显著提高。
适用面广,可喷涂各种金属材料和金属陶瓷材料(实心丝材和粉芯丝材),如各种合金丝材、钼、铝、锌、紫铜、铜合金、巴氏合金等,广泛用于火力发电厂锅炉的水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管,制粉系统的引风机叶轮及蜗壳,印铁机滚筒,印刷机滚筒,造纸机烘缸,轴类、泵类、阀门、模具,化工冶金设备零件等防磨防腐喷涂层。
喷涂效率高、能源利用率好,每小时可喷耐磨丝材40Kg以上。 一般工件的喷涂温升不超过100℃,所以工件不变形,喷涂对工件的组织结构也不会有影响。

     

锅炉水冷壁经电弧喷涂后的现场照片                                           丝材CP-HCrC在CFB水冷壁上使用 一个大修期后的现场照片

二、最新超音速电弧喷涂设备
本公司生产的最新超音速电弧机(CAS-400型)主要由主机电源、超音速电弧喷枪、送丝机构、控制系统和压缩空气系统组成。设备制造精良,性能可靠,运行稳定性好,为获得性能优良的喷涂层提供了最基本的保障。
主机电源的主要零部件采用进口零件组成,所以电弧喷涂机表现出来的整体性能极其稳定可靠。

喷涂过程中很少有断弧和爆枪现象。由于电源稳定、调节灵敏,所以形成的喷涂层均匀,氧化烧损较少。
超音速电弧喷枪是根据Laval气体流动原理制成的,压缩空气流经过精心设计和加工的Laval腔体时,有一个不断加速的过程,至出口时形成了一个极高速度气流,气流将熔融金属吹散形成雾化粒子流。为了获得稳定的粒子流,喷枪必须具有结构良好的雾化喷嘴。
送丝机构也至关重要,送丝的快慢以及送丝速度的均匀一致性直接影响到电弧的稳定性、熔滴的雾化效果、喷涂效率等。CAS-400型超音速电弧喷涂机的送丝机构非常稳定可靠。
拥有专利设计的导电嘴等零部件经久耐用,可大大提高易损件使用时间,降低生产成本,提高工作效率,也可有效地提高涂层质量。

             

超音速电弧喷涂在印刷机滚筒上的应用                                                        公司生产的各类电弧喷涂丝材

三、超音速电弧喷涂工艺规范和结构设计
工件表面预处理以及喷涂工艺参数的选择对喷涂层的质量有着十分重要的影响。即使其他条件很好,如果工件表面预处理不当或喷涂工艺参数选择不合适,也会导致完全失败的喷涂结果。

工件表面预处理:

对于电厂锅炉管道的预处理可分两步进行。首先,用16~20目的刚玉砂或石英砂对钢管表面进行喷砂清理,去除钢管表面的浮灰、硬灰、锈层,特别是小凹坑中的粘附物, 直至完全露出银灰色的金属光泽, 要求达到Sa2~3级,最佳喷砂压力为0.6~0.8MPa。 然后, 用14~16目的尖角型刚玉砂对经除锈的工件表面进行粗糙化处理, 以提高结合强度, 要求粗糙小坑分布均匀,密度不能过大。粗糙化处理同时能使表面产生一定的残余压应力,这对提高工件疲劳强度有利。粗糙化最佳喷砂压力为0.5~0.7MPa
喷砂处理用的压缩空气源必须是无水无油的,表面预处理后应当是洁净的。喷砂后工件表面的活度最大,一般应在2~4小时内进行喷涂,否则工件表面很容易被再次污染、锈蚀而影响喷涂效果。

                

超音速电弧喷涂在燃煤电厂锅炉过热器管上的应用                                             机械轴类工件防磨修复


喷涂工艺参数:

超音速防磨电弧喷涂

喷涂层结构

电弧电压(V)

送丝电流(mA)

气 压(MPa)

涂层厚度(mm)

作用与特点

第一层
(打底层)

36~38

110

0.5~0.6

0.1

喷涂颗粒较粗, 结合面产生微焊合,增加结合力

第二层
(工作层)

30~32

200

0.6~0.8

0.5~0.7

喷涂颗粒极细小,致密耐磨层

第三层
(封闭层)

0.3~0.5

0.1~0.2

起封孔保护作用, 有较好的抗磨性

超音速防腐蚀电弧喷涂

喷涂层结构

电弧电压(V)

送丝电流(mA)

气 压(MPa)

涂层厚度(mm)

作用与特点

第一层
(打底层)

36~37

120

0.5~0.6

0.1~0.2

结合面产生微焊合,打底层稍厚可增加结合面抗腐蚀能力

第二层
(工作层)

29~31

180

0.6~0.8

0.2~0.4

喷涂颗粒极细小,致密耐腐蚀层

第三层
(封闭层)

0.3~0.5

0.1

起封孔保护作用, 有较好的抗腐蚀性


喷涂层结构设计:

由于工件所处的环境介质、工作温度、介质流速、结构要求和工件的本体材料、寿命水平、允许改进条件等各不相同,所以根据各自使用特点提出的防护要求也是各不相同。因此,喷涂层的结构设计显得非常重要,既要保证最佳的使用性能,又要考虑最好的经济性,应该从工件的工作介质、工作温度、磨损和腐蚀的剧烈程度、本体材料特点、喷涂层材料性能、喷涂层厚度、工艺参数等多方面进行综合考虑,设计出最佳的喷涂层结构。