技术内部实质意义及技术关键。高速燃气喷涂设施高速燃气喷涂设施并不复杂,它由喷涂枪,送粉器,扼制系统及供气系统等组成。高频电镀电源图1是DeloroStellite企业的Jet KoteⅡ系统的概况图。
    图1高速燃气喷涂设施喷涂枪2-冷却水3-扼制箱4-送粉器5-气体提供图2 Jet Kote高速燃气热喷涂喷涂枪超音速火苗2-冷却水3-喷嘴儿4-燃烧现象室由气流输送的面子6-冷却水7-氧气气8-燃气高速燃气喷涂枪像一个小规模的火箭引擎发动机,图2显露了Jet Kote喷涂枪的结构。它由闭合的燃烧现象室和喷嘴儿组成。燃气与氧气气以0.5~3.5MPa的压力和高达0.016m3/s的流量灌注到燃烧现象室中,混合气蝉联燃烧现象,燃烧现象产物猛烈膨胀,从一个长喷嘴儿喷出,形成超音速火苗。作为高温超音速气流的晴雨表,可以看见火苗中明暗相间的菱形激波。面子的喷涂材料从燃烧现象室与喷嘴儿相接处灌注到喷嘴儿,进入了到焰流的核心,经加热与加速,取得颀长的动能而从喷嘴儿喷出。喷涂粒子在燃烧现象产物中不会遭受氧气化。因为粒子处于焰流的核心,在离去喷嘴儿到了作件外表的过程中,遭受的氧气化也非常微小,燃烧现象室中火苗的温度一般不超过3000℃。从喷嘴儿喷出的焰流温度会更低。其速度则与燃烧现象室压力直接有关。开始的一段时间的Jet Kote可以达到1770m/s的火苗均匀速度,它可以将直径为5~45μm的WC-Co粒子喷涂粒子加速到315m/s的高飞行速度。这已经远远超过其它热喷涂办法所能达到的速度。但这还只是高速燃气喷涂的起初水准。氧化电源到1984年前,经改进的Jet KoteⅡ的粒子速度又有大幅度的增长,计算的粒子速度要超过800m/s。喷涂的碳化钨涂层硬度已经表面化高于D-Gun涂层的水准。
    各家企业商品化的高速燃气热喷涂枪的具体结构在冷却形式,面子灌注形式(径向或轴向),燃烧材料的成分与流量,燃烧现象室的式样与办公压力,面子灌注的部位以及喷嘴儿的方式与长度等方面各有差别,因为焰流的热焓十分高,绝大部分数的喷枪都运用水冷,以避免喷嘴儿的熔融或毁坏。冷却水的温度直接影响到焰流的热焓及粒子加热的程度。因此变成关紧的工艺参变量之一,不一样的喷枪在喷涂中粒子达到的温度与速度是不一样的,因此也取得不一样的涂层品质。
    喷枪的燃烧现象室是喷枪的手柄,它与喷嘴儿成90度角。这种预设是为了易于向喷嘴儿中灌注面子喷涂材料。氧气与燃气的燃烧现象产物由燃烧现象室经过4个孔道进入了到喷嘴儿,喷涂面子就在这个部位灌注到焰流中。Top Gun,HV-2000以及CDS等喷枪在气体燃烧现象的同时将要面子灌注,焰流与面子的方向都是轴向的。Top Gun的燃气喷吐系统的预设独有特别,使它能够运用涵盖电石气在内的多种燃气。其它企业的喷涂枪均不可以运用电石气作为燃气。而运用丙烷,丙烯或氢等。Metco的Diamond Jet没有燃烧现象室和长喷嘴儿。它用一个圆环的压缩空气喷嘴儿来约束燃气流,也不需要运用水冷处理办法,喷枪简单轻便。Tafa企业的JP-5000与其它的喷枪区别较大。它运用洋油做燃烧材料,燃烧现象室的压力更高(达1.7MPa)。面子从径向燃烧现象室与喷嘴儿相接的喉管处灌注。因为这个部位压力较低,面子与焰流的混合与加热获得改善。更高的燃烧现象室压力供给了更高的粒子速度,涂层品质进一步增长。
    工艺独特的地方参照文献报导的高速燃气喷涂时的燃气速度为1370~2930m/s。与之相应的喷涂粒子飞行速度为480~1020m/s。高速燃威风气势流的典型温度决定于于燃烧材料品类及反响条件,在1650到2760℃之间。这相差无几比等离子喷涂时的温度低10000℃。因为颀长的燃烧现象室压力及较长的喷嘴儿长度,粒子在焰流中可以获得美好的加速与管用的热交换。然而,喷涂粒子仍难于加热到充分熔融的程度,更不会过热。而速度极高,有非常大的动量的粒子在撞击基体外表特殊情况发生足够的变型,使涂层纤细致精密,接合靠得住,氧气化物纤小散布。粒子的加热时间决定于于喷嘴儿的长度。依喷枪结构,喷涂材料的品类以及粒度散布的不一样,喷嘴儿长度一般在75~305mm之间。粒子的加热程度对工艺过程非常关键。不为己甚的加热会造成熔融的粒子黏着于喷嘴儿内壁,喷嘴儿内壁的堆积会严重影响喷涂的正常施行。避免这种堆积现象是高速燃气喷涂的一个关紧问题。
    喷涂材料高速燃气热喷涂技术始于碳化钨涂层,不过它可以成功实现不论什么金属、合金以及复合面子的喷涂。喷涂材料的品类与应用不断进展。为了获得最佳的喷涂效果,对于面子粒子的粒度及其散布有相当刻薄要求。不为己甚微细的面子粒子会在焰流中熔融而淤积在长喷嘴儿的内壁,使喷涂办公不可以长时间地蝉联施行。面子的形态和制作工艺对其运用性能也有显著的影响,专用的喷涂面子的淤积率一般可以达到70百分之百~75百分之百。如今商品化的高速燃气热喷涂已经有上百种。
    优欠缺及运用范围高速燃气喷涂的最冒尖的长处在于可以喷涂高品质的碳化钨涂层。涂层细致精密,接合强度高,氧气化物含量低。它用于航空与空间技术,泵及压缩机轴,阀门,严密封闭面,造纸业的辊子以及石化工业中需求耐磨耐腐蚀的场合。HVOF比等离子喷涂层具备更高的接合强度,低氧气化物含量,更好的耐磨性能以及更高的淤积率。因为涂层内部策应力较低,涂层可以更厚。并且HVOF喷涂时需求扼制的参变量只有等离子喷涂的二分之一,故而喷涂简单,涂层品质重复性好。
    因为HVOF的温度较低,普通说来不舒服于瓷陶材料的喷涂。不过有的喷涂枪(例如Top Gun,HV-2000)具备较高的加热有经验,可以取得非常细致精密的瓷陶涂层。
    用HVOF涂层接替镀硬铬层已经获得非常大的成功。这蠲免了十分艰难的电镀废液处置问题,也解决了厚镀层(0.5mm以上)电镀的艰难。
    带来的涂层品质的增长使热喷涂层的应用领域也有了新飞跃。喷涂的Inconel涂层已经成功地解决了某些应力腐蚀问题。用HVOF涂层代替耐腐蚀的堆焊层的办公也有乐观的发展。
    的欠缺在于较高的运用成本与高噪音,为了在颀长的粒子速度下对粒子施行足够的加热,它需求颀长的热功率,因此需求十分高的燃烧材料与氧气气耗费量。相当比例的热量要亏损于冷却水。例如JP-5000在办公时,冷却水带走80kW,占总燃烧现象热量的30百分之百。颀长的热功率也使作件基体遭受猛烈的加热。这需求经过猛烈冷却基体。或用颀长的枪与作件的相对移动速度来解决。这也进一步增长了运用成本。