没有疑问是一种有结果效的热喷涂工艺。在90时代取得飞速进展，1997年其产值约达3.375亿美圆，在各种热喷涂工艺中居亚军地位。不少文章绍介了它的众多独特的地方和特别好性能，那里面有点有理论上做了较深化的研究讨论（尽管有时候遇到一点矛盾的讲法）。不过，和不论什么其他一门技术同样，它并不是在全部事情状况下都是完美无损的，在某些方面进一步改进和进展在这以后，它的前面的景物更为可观。

    本文从不一样角度拟对HVOF在运作中的成本施行开始阶段的剖析与相比较，并对他们有可能存在的不充足及某些限制性提出疑点。

    网站关键词HVOF经济成本运作限制性一、大略叙述高速氧气一燃烧材料火苗喷涂）问世于1982年初后，1985年在工业上获得应用。应当说，D-GUN（爆炸喷涂）涂层的特别好性及对该技术的长时期专利尽力照顾，在非常大程度上孕育了HVOF。对涂层性能悠关关紧的两大表决因素——颗粒的飞行速度及其冲击到基体外表时的温度，一直是推动热喷涂设施创新的驱动力。而等离子喷涂与HVOF正好是这两大要素的集中表现出来，前者的焰流温度可高达16000℃以上（LPPS甚至于达80000℃），然后者可使颗粒速度达到1000米／秒以上。

    在过去20年中，HVOF已穿过几个不一样的进展阶段。在第1代产品JET KOTE在这以后，又一个跟着一个显露出来了SULZER（PT）的CDS，UTP的TOPGUN。以上三种枪的发热物体由氧气及燃气供给，水冷系统，JET KOTE的燃烧现象室与出口喷咀成90度角配备布置，燃气经过一90度角环口导人枪管。CDS及TOPGUN均有燃烧现象室和枪管，但枪管参差与配备布置各有不一样；八十时代中期，METCO企业推出MAMOND JET（DJ）标准型，九十时代初又将2600及2700复合型投放市场，都是氧气一燃气产滋生热物体，燃气经过虹吸装置与氧气混合燃烧现象，2600及2700复合型的风帽比DJ标准型加长，燃烧现象部位气冷，剩下部份水冷，不设热交换器，减损了热亏损，JP-5000是HOBART TAFA企业1991年推出的产品，高压操作，氧气与航空洋油产滋生热物体，在枪体后端点燃，焰流经过不一样长度的枪管喷出枪外。

    以上几种HVOF装置的主要么一样点集中在：

    燃烧现象几何空间有腔膛式和喉管式。

    发热物体有氧气-燃气类和氧气-洋油类。

    冷却形式有水冷、气冷和混合型。

    送粉入口居于燃烧现象空间之前或在这以后。

    燃烧现象空间与枪管配备布置成直线型或拐角型。

    这些个HVOF各具备不一样独特的地方，其喷涂层性能及操作成本也有差别。

    二、HVOF的工艺独特的地方尽管HVOF系统有几种不一样的类型，但他们具备以下并肩的独特的地方：

    不管是喉管式仍然腔膛式，都有一个有限的几何空间构成燃烧现象地区范围。

    不管是燃气仍然洋油，都会与氧气在这个有限的空间施行高超度的燃烧现象，使气体高速膨胀，形成高压。

    燃烧现象产物在高压驱动下形成高速气流，以两倍马赫以上的高速经过长度不等于的枪管冲击枪外。

    火苗温度较低，燃烧现象室温度一般为2926—3100℃。

    三、HVOF涂层的独特的地方在颀长的颗粒速度及较低的喷涂温度下，HVOF涂层具备下面所开列独特的地方：

    涂层与基体的接合强度高，对Co—WC涂层来说，可达到90MPa以上。

    涂层孔隙率低，一般为1百分之百以下。

    涂层硬度高，Co—WC涂层HV可达1490。

    因为残存应力低，可喷涂厚涂层。

    因温度较低，飞行时间短，喷涂碳化合物基粉的氧气化及相变少。

    最相宜喷涂的材料是碳化合物基粉，如Co-WC，WC-Co-Cr及NiCr-Cr3C2等面子，这些个材料在等离子焰流中因禁受颀长的温度，会造成分解脱碳与氧气化，使涂层性能变差。德国研讨担任职务的人以Co-WC（13／87）粉（粒度-45+10μm）作喷涂材料，用不一样HVOF施行喷涂，对涂层性能作了相比较，最后结果示于表1。

    表1不一样HVOF喷涂Co-WC的涂层性能这些个研讨者指出：1.全部HVOF系统的Co-WC涂层与基体的接合强度都超过70MPa，那里面大部分数都超过胶粘剂的自粘强度90MPa；2.JP5000、DJ2600和DJ2700的喷涂层具备较高的硬度（HV1340-1490），接合强度比其他凌驾10-20MPa；3.喷涂过程中Co-WC相变的程度决定于于面子禁受火苗温度的高低。TOP GUN面子直接引人燃烧现象室，禁受颀长温度，相变就加大，而2600和2700系统中火苗温度被冷却空气减低，或JP5000在燃烧现象室在这以后进入了火苗低温区的事情状况，相变就较少；4.喷涂过程中碳亏损处于30-60百分之百之间，看起来减损了碳化合物的比值，但因为Co基体溶入W和C而萌生的硬化以及生成硬而耐磨的W2C和η相，他们的硬度和耐磨性并没有减低，只有C亏损超过60百分之百时，涂层硬度和耐磨性才会减退。当C亏损小于60百分之百时，涂层硬度和耐磨性才会减退。双脉冲电源当C亏损小于30％时，硬度和耐磨性也会减退，这有可能是HVOF的一个特别表达：颗粒加热不充足、熔融不充分所致。

    从工业上应用的广泛性、成熟性及涂层更具特别好性来看，DJ2600、2700和JP5000应当是HVOF更先进的代表，因此被人誉为HVOF的第夏商周产品。

    四、HVOF运作成本的估算要客观而正确地估算各种HVOF系统的操作成本是艰难的。错非作为一个用户对自个儿的实际作业施行严肃对待的核计。艰难之居于于，设施制作厂家出于自身的思索问题，所供给的数值不一定一定准确。事情的真实情况上，它们的估算最后结果往往有矛盾，差别非常大。耗费品在不一样地域有不一样的价钱、操笔者的素质能力及习性、选取参变量的不相同等等。不一样的国情也会给经济剖析带来多种意思。一个表面化的事情的真实情况是，HVOF的高速气流绝对是靠数量多的高超度的燃烧现象产物所形成并得以保持。在其运作成本中，燃烧材料和氧气气的耗费占非常大比重，真正对喷涂面子萌生有作用的动能和热量所占细小，绝大多经过水冷或气冷消散于四周围背景。冷却水和压缩空气是靠HVOF系统的匡助设备来操动的，他们或多或少地也会影响到成本。在下边的估算中，人工、电力和面子材料等项目，不在思索问题之内。JP5000认为合适而使用氧气气与航空洋油，DJ2600为氢气与氧气气，DJ2700为丙烷或丙烯与氧气气，这些个HVOF系统已在航空工业等高技术领域成功应用积年，以他们为代表，对运用不一样燃烧材料及不一样结构的HVOF系统运作成本，作粗略地估算。

    选取三种不一样的数值出处：1.海外有代表性的运用者；2.制作厂家本身；3.中国有代表性的用户。这些个数值一概列入表2中，表3列入了相关耗费品在美国及中国的单价。

    表2 HVOF的运作消浪费用从表2可知，操作成本最低的HVOF系统，仿佛好象应该是以丙烷为燃气的DJ2700，而燃气为氢气的DJ2600则是无上的（据闻它喷涂某些面子独具特别的性质，特别在水电系统获得有结果效的应用）。大体看来，HVOF的均匀操作花销，要比传统的火苗喷涂、电弧喷涂等办法要凌驾很多，甚至于比等离子喷涂（APS）也会高一点，后者一般在18（N2／H2）与30（Ar／He）美圆／时之间。

    五、HVOF的某些限制性的最大独特的地方就是带给被喷涂的颗粒以极高的飞行速度，同时又具备较低的火苗温度。这些个独特的地方的确给予涂层某些冒尖的特别的性质（如颀长的接合强度），但另一方面正好又带来一点不充足。

    相宜喷涂的材料较少现今喷涂材料已进展到550种以上，涂层功能几乎牵涉到到各种工业领域。而最能施展HVOF工作特长的是喷涂碳化合物基的金属瓷陶粉，在工业上获得认为合适而使用的主要是Co-WC，WC-Co-Cr和NiCr-Cr3C2粉。

    是天底下最早推出专用于HVOF喷涂面子系列的出产厂家，在其20余种HVOF专用面子中，有二分之一是包括WC和Cr3C2的金属瓷陶粉，尽管这20余种面子也有点牵涉到到还原尺寸、耐蚀和空隙扼制，但最关紧的应用方面是在不一样温度中的抗磨耗。

    不少文章叙述分析了HVOF喷涂Co-WC，WC-Co-Cr和NiCr-Cr3C2等面子的工艺独特的地方及涂层性能，从三拇指出：高速度及较低的温度保障了面子在喷涂中更少的氧气化和失炭，因此使涂层有更高的硬度和更好的耐磨耗性。但HVOF喷涂一点金属和合金粉，优良性就不一定非常冒尖，喷涂某些氧气化物粉，甚至于会显露出来一点问题。

    喷涂面子的粒度要细因为HVOF喷涂时颗粒飞行速度颀长，火苗温度又较低，面子被加热时间仅数千分之一秒，又因为气流帮带大颗粒容易被落后（如10μm颗粒的Co-WC可达气流速度的53％，而50μm颗粒只达26％）。

    喷涂遮盖速度不够高喷涂Co-WC粉每钟头可达9千克或更高，HVOF设施制作厂家们常这样说。但其实不少用户只能达到这个数目的二分之一，送粉率再高，生粉增添，淤积率剧减。

    淤积速率较低淤积速率不止影响到涂层的生成速度，更直接影响生产资本，假如淤积速率仅50％，这就意味着面子单价增值一倍。据SULZER METCO供给的数值：JP5000、DJ2600和DJ2700喷涂C—Cr3C2—Ni（LW5）粉，淤积速率作别为38％，43％和42％。大多数中国用户觉得，上面所说的HVOF系统喷Co—WC粉，淤积速率一般低于45％，喷NiCr—Cr3C2粉，甚至于30％左右。一种现象是，喷涂开始时容易淤积，但一朝生成一层硬涂层在这以后，淤积速率突然减低，反弹仿佛电镀设备好象加剧。

    枪管容易结瘤配有长度不等于的枪管，枪管的不可缺少性和优良性在众多文章中都提到，但很少提到它常常结瘤。喷涂Co—WC可坚决保持30分钟左右，喷NiCr—Cr3C2粉则不到一刻。脱落结瘤是运用者头疼的一件事。

    热利用率低对HVOF热利用率的计算，文章无几。可以想见，数量多的气体高超度燃烧现象、冷却水和冷气可劲区域走卡路里，用于面子的热量和动能，所占很少。

    操作不便这类带有水冷的HVOF系统，枪体太重，手持时间不可以过长，到在场动工还要解决氧气气汇气排、设置氧气气加热器（降低压力之前需加热，否则一降低压力便会上冻）等等，在场动工不由得易。

    五、HVOF的最佳应用效果基于HVOF所具备的独特的地方，应当在选用之前对喷涂作件施行所说的的“涂层挑选”及“喷涂办法确实认”，主导线是工况条件一涂层功能一喷涂办法，贯穿全线的是对涂层性能的要求及经济上是否划得来。

    要求高接合强度（处于高应力办公状况）、高耐磨以及作件本身的“高身价”，HVOF应当是一种首选的办法。在这种事情状况下，作件在办公中禁受严重磨耗，用其他喷涂办法还是遭受限制（如喷焊引动变型），还是涂层性能达不到预先期待效果，而认为合适而使用HVOF则迎刃而解，尽管运作花销较高，但总体经济效益更高。如喷涂水轮泵叶片、水电阀门、造纸工业中的高速辊等。

    一点高技术领域中热喷涂的传统应用行业，如航空引擎发动机制作业。这些个部门对材料性能要求颀长，而现今的冶炼金属技术又解决不成，HVOF的显露出来为航空引擎发动机群体性能的增长供给了有可能。事情的真实情况上这正是HVOF的关紧应用成果之一。

    喷涂Co-WC、WC-Co-Cr和NiCr-Cr3C2这些个碳化合物基的金属瓷陶粉，HVOF独占优势。能供给在＜850℃广泛的温度段中十分耐磨耗的涂层，在＜550°C的低温段域，Co-WC的HVOF涂层已为人所清楚知道并获广泛应用，而NiCr-Cr3C2的HVOF涂层在解决蝉联退炉子炉辊、蝉联镀锌钢板出产线的浸没辊以及燃煤锅炉管（可从1.5 -2.0mm的年磨耗量减小到0.038mm）等作件巩固尽力照顾方面，迈出了令人高兴的一步。