棒材火焰喷涂优化方案：棒材火焰喷涂技术简介

2023-06-18 理论教育版权反馈

【摘要】：棒材火焰喷涂是采用氧-乙炔燃烧火焰作热源，喷涂材料为棒材的热喷涂方法。70年代中后期，随着等离子喷涂技术在我国的推广，陶瓷棒材火焰喷涂技术逐渐退出应用。除喷枪在结构上有些差别外，其他各系统与线材火焰喷涂基本相同。

棒材火焰喷涂是采用氧-乙炔燃烧火焰作热源，喷涂材料为棒材的热喷涂方法。由于金属材料可以很容易地制成线材，而金属氧化物，即陶瓷材料无法加工成线材，至多可以制成一定粗细和长短的棒材，所以，棒材火焰喷涂主要指陶瓷棒材火焰喷涂。这种工艺方法早在20世纪60年代，等离子喷涂技术在我国还未普及时在航空航天等军事领域就有成功应用了。70年代中后期，随着等离子喷涂技术在我国的推广，陶瓷棒材火焰喷涂技术逐渐退出应用。但在90年代初，在我国引进了美国诺顿公司专门喷涂陶瓷棒材的氧-乙炔火焰棒材喷涂设备（Rokide Ceramic Spray System）之后，由于该技术确有其独特之处，在某些领域获得了成功应用，陶瓷棒材火焰喷涂技术才又受到业内人士的重视。

1.喷涂原理

棒材火焰喷涂的喷涂原理同线材火焰喷涂的原理完全一样，不再赘述。陶瓷棒材喷涂的主要特点是陶瓷棒端部在氧-乙炔火焰中停留的时间较长，使得陶瓷棒端部充分熔化后，再用射流雾化成微滴喷射到工件表面形成涂层，从而克服了氧-乙炔火焰粉末喷涂时，由于陶瓷粉末熔点高，在火焰中停留时间短、熔化不充分而影响涂层质量的弊端。

2.设备构成

美国诺顿公司的氧-乙炔火焰棒材喷涂设备的构成如图2-10所示。除喷枪在结构上有些差别外，其他各系统与线材火焰喷涂基本相同。

图2-10 美国诺顿公司的氧-乙炔火焰棒材喷涂设备的构成

图2-11所示为诺顿棒材喷枪枪头的结构。喷枪结构紧凑，棒材的输送依靠喷枪后部的电动机带动，电动机后部有控制线与控制盒相连，控制盒带有速度调节旋钮和清晰的数字显示。棒材送给速度控制精确，电动机具有自动转换功能，可适应世界各地不同的输入电压和频率。为便于操作，喷枪上也装有控制钮用来控制棒材的进给和气体的通断。

3.涂层和工艺技术特点

（1）涂层结构和特性陶瓷棒材喷枪的特性决定了只有当陶瓷棒端部充分受热熔化后，才能被射流雾化成微滴并喷射出枪口，其速度一般为150～250m/s，高的动能和热能使得粒子在到达工件表面时仍能保持熔融状态，这就保证了涂层粒子间有很高的结合强度，也就保证了涂层的高致密性。

（2）工艺技术特点

1）设备配置简单，操控便捷，既可在热喷涂车间操作，也可用于现场施工作业。

2）可喷涂的陶瓷棒材种类较多，有氧化铬、氧化铝、氧化锆、氧化铝钛等17种之多，规格有：ϕ4.75mm、ϕ6.35mm、ϕ7.94mm三种。还可喷涂直径为4.75mm的粉芯丝材。