电弧热喷涂工艺

热喷涂纳米结构耐磨涂层在摩擦磨损过程中，与微米涂层相比，纳米结构涂层基于具备更高的断裂韧性、显微硬度和抗疲劳性，具有更优异的耐摩擦磨损性能。热喷涂纳米机构Al2O3/TiO2陶瓷涂层的强韧耐磨机制。纳米结构Al2O3/TiO2涂层具有纳米和亚微米尺度三维网络状显微组织特征，使纳米结构Al2O3/TiO2涂层的韧性较商用微米结构的Al2O3/TiO2涂层高出1倍的韧性和高出1～2倍的结合强度;加入纳米稀土使纳米结构Al2O3/TiO2陶瓷涂层的耐磨性大幅度提高，与商用微米结构的Al2O3/TiO2涂层相比，耐磨性可提高4～8倍。采用超音速火焰喷涂法分别在Q235钢基体制备了纳米和微米结构WC－12Co涂层，并研究了两种涂层的纤维硬度即耐冲蚀耐磨性能，结果表明，纳米结构WC－12Co涂层的显微硬度是普通涂层的1．5倍，比较高达到1610HV，纳米涂层中WC颗粒的分布更均匀，冲蚀率是微米级涂层的1/2左右;纳米结构涂层的晶粒比普通结构的晶粒细小，分布更均匀，晶粒界面细化。热喷涂涂层能够修复和加固受损的零件和设备。电弧热喷涂工艺

热喷涂技术在石油化工中应用：钻头、钻杆、钻杆接头，HVAF喷涂WC-Co涂层成功地用于钻头，提高了钻头的抗磨损、抗腐蚀和抗冲蚀能力，也可采用等离子喷涂工艺在人造金刚石钻头表面制备复合合金涂层。石油钻杆接头采用等离子喷焊高铬铸铁型材料，涂层厚度大于2mm，宽度大约25mm，使用寿命提高8倍以上。柱塞和活塞杆表面上喷涂陶瓷涂层，采用等离子喷涂或超音速喷涂技术，在各种液压缸、往复泵中的柱塞和活塞杆表面上喷涂陶瓷涂层或镍基和金，其突出特点在于：（1）摩擦系数低、能耗小、减少摩擦能耗；（2）使用寿命比镀铬件提高3~5倍，属环保涂层技术。主要技术指标：涂层厚度0.3~0.5mm，结合强度15~70Mpa，喷焊层冶金结合；涂层硬度HV800~1300;磨削粗糙度Ra<0.63µm。（3）对密封填料或对偶件的磨耗小，减少维修。。电弧热喷涂工艺热喷涂的涂层厚度可以从几微米到数毫米不等，可以根据需要进行调整。

涂层材料品种的逐渐增多,性能逐渐提高，热喷涂技术近十年来获得了飞速的发展，不但应用领域大为扩展，而且该技术已由早期的制备一般的防护涂层发展到制备各种功能涂层；由单个工件的维修发展到大批的产品制造；由单一的涂层制备发展到包括产品失效分析，表面预处理，涂层材料和设备的研制，选择，涂层系统设计和涂层后加工在内的喷涂系统工程；成为材料表面科学领域中一个十分活跃的学科.并且在现代工业中逐渐形成象铸，锻，焊和热处理那样的的材料加工技术.成为工业部门节约贵重材料，节约能源，提高产品质量，延长产品使用寿命，降低成本，提高工效的重要的工艺手段，在国民经济的各个领域内得到越来越广的应用。

热喷涂技术在产品加工机械，环形模是压制机的关键零件，使用工况要求环模孔应具有较高精度，当磨损量大于0.2～0.3mm时必须报废。锤片是粉碎机的主要粉碎部件，越靠近前列的线速度越大，与物料的作用频数也越大，因此锤片前列严重磨损，导致粉碎效率下降。为了提高锤片前列的耐磨性，在65Mn钢锤片表面喷焊NiWC合金耐磨层，研究表明，表面处理后锤片寿命的可提高6倍以上。采用热喷涂工艺，在低温榨螺表面制备WC-12%Co耐磨涂层。研究表明，WC-12%Co耐磨涂层寿命是传统渗碳淬火层的4.2倍。挤出机的送料螺杆主要使用38CrMoAl材料制造，加工后经氮化处理提高表面硬度和耐磨性。但是在生产中，氮化层容易磨损，造成送料螺杆寿命较低。通过优化氧-乙炔火焰喷焊工艺，选择合适的自熔合金材料，在螺旋送料杆表面制备性能较好的喷焊层，取得了良好的应用效果。热喷涂可以提高材料的耐磨、耐腐蚀和耐高温性能。

热喷涂技术在是石油化工中应用：机械密封采用在金属基体上喷涂复合陶瓷和金属碳化钨涂层制造机械密封动、静环，具有优异的耐磨耐腐蚀性能，摩擦性系数小，能耗低，对静环磨耗少，使用寿命均高于镀硬铬层和堆焊CoCrW焊层的4~5倍。与烧结的硬质合金环比，有成本低、机械性能好、不会产生崩裂的优点。另外，与之配副的密封静环，如：铝青铜、M106K石墨、L516改性聚四氟乙烯等；由于摩擦系数特低，达0.033~0.11，故与陶瓷涂层配副的静环使用寿命均高于与镀硬铬配副的静环3~4倍。热喷涂技术能够在金属表面形成坚固的涂层保护。普陀区碳化钨热喷涂

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热喷涂技术在石油化工中应用：钻头、钻杆、钻杆接头，HVAF喷涂WC-Co涂层成功地用于钻头，提高了钻头的抗磨损、抗腐蚀和抗冲蚀能力，也可采用等离子喷涂工艺在人造金刚石钻头表面制备复合合金涂层。石油钻杆接头采用等离子喷焊高铬铸铁型材料，涂层厚度大于2mm，宽度大约25mm，使用寿命提高8倍以上。柱塞和活塞杆表面上喷涂陶瓷涂层，采用等离子喷涂或超音速喷涂技术，在各种液压缸、往复泵中的柱塞和活塞杆表面上喷涂陶瓷涂层或镍基和金，其突出特点在于：（1）摩擦系数低、能耗小、减少摩擦能耗；（2）使用寿命比镀铬件提高3~5倍，属环保涂层技术。主要技术指标：涂层厚度0.3~0.5mm，结合强度15~70Mpa，喷焊层冶金结合；涂层硬度HV800~1300;磨削粗糙度Ra<0.63µm。（3）对密封填料或对偶件的磨耗小，减少维修。电弧热喷涂工艺

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