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氧乙炔焰粉末喷涂工艺

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第２８卷第２期　２００６年２月　水利电力机械　ＷＡＴＥＲ　ＣＯＮＳＥＲＶＡＮＣＹ＆ＥＬＥＣＴＲＩＣ　Ｐ０ＷＥＲ　ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ　Ｖｏ１．２８　Ｎｏ．２　Ｆｅｂ．２００６　

氧乙炔焰粉末喷涂工艺　Ｔｈｅ　ｐｏｗｄｅｒ　ｓｐｒａｙｉｎｇ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｕｓｅ　ｆｏｒ　ｏｘｙ—ａｃｅｔｈｌｅｎｅ　ｆｌａｍｅ　ｍｅｔｈｏｄ　孙驱云，宋东阳，孙大毅　（三门峡新华水Ｊ＿＝机械有限责任公司，河南三门峡４７２０００）　摘要：介绍了氧乙炔焰粉末喷涂的工艺，阐明了影响其防护性能的因素，为该技术的推广使用提供了一定　的依据　．　关键词：喷涂；涂层；超音速　中图分类号：ＴＧ４４６　．２　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００６—６４４６（２００６）０２—００４７—０２　１　氧乙炔焰粉末喷涂的应用和喷焊的过程　经过多年浑水发电抗磨蚀材料的大量应用，证　明白熔性合金粉末喷涂对保护强气蚀区的过流部件　来说，是一种防护效果较为理想的表面处理技术。　作者先后用以下材料进行了试验：金属陶瓷粉末、钻　铬钨、镍铬钨和碳化钨粉末，粒度５～４５　ｍ。　喷焊分２个过程，先将自熔性合金粉末经火焰　加热到高塑性状态，喷射到经预处理的基体表面，形　成涂层，此时为机械咬合。在重熔枪的重熔作用下　形成微冶金结合的喷焊层。　２　工艺流程　氧乙炔焰粉末喷涂工艺流程见图１。　

图１　氧乙炔焰粉末喷涂工艺流程　３　工艺参数　氧乙炔焰粉末喷涂工艺参数如下。　（１）不锈钢预热至３５０　ｑｃ，碳钢预热至２５０℃。　（２）分层喷工作层每次喷粉厚度小于０．２　ｍｍ，　过渡层厚度为０．１—０．１５　ｍｍ，总层厚１ｍｍ。　（３）送粉仰角４５。一９０。，重熔仰角６０。～７５。。　（４）送粉气体流量１００—２００Ｌ／ｈ，流量越大，加热不　充分，粉末暗红，有夹生粉。流量过小，沉积率小。　（５）送粉距离１００　３００ｍｍ，送粉距离过近。　（６）重熔温度１　０００～ｌ　２００　ｏＣ，重熔距离ｌ０～　２０ｍｍ，火焰能率为白亮的中性焰，重熔枪为１３喷口　的梅花形加长混合管。　４工艺分析　氧乙炔焰粉末喷涂工艺分析如下。　（１）喷焊广泛适用于耐热、耐磨、耐腐和抗氧化　材料，在修复过程中，加强了叶片等强气蚀区的防　护，但是这种防护效果确实还有许多需要改进和完　善的地方。　（２）喷涂工作中首先进行用丙酮、碱洗和酸洗等　方法进行表面除油，去除氧化膜的制备工作，再用砂　轮机将叶片待喷焊区域打磨粗化，用履带式加热器　预热到３５０℃，进行喷涂重熔。保温、缓慢冷却后检　查缺陷，进行处理。　（３）粉末的粘结和分解依赖燃气种类和粉末制　造方法。粉末制造方法分烧结粉碎、聚合、包覆和铸　造粉碎重熔。制备粉末的结构对粉末的分解影响最　大，包覆型粒度５～４４　ｍ，燃气种类有乙炔、丙烷、丁　烷或它们的混合气。　收稿日期：２００５　０４—１５　作者简介：孙驱云（１９６８一），女，河南三『Ｊ峡人，三门峡新华水工机械有限责任公司工程师，从事焊接工艺方　的研究。

　维普资讯 http://www.cqvip.com ・４８・　水利电力机械　２００６年２月　（４）预热。其目的是去除表面冷凝物，预膨胀，　改善和提高微扩散条件。预热温度过低涂层易脱　落，预热温度过高易氧化，也使金相组织发生变化。　加温设备有火焰、加热器和加热炉等。　（５）火焰的选择。分中性焰、碳化焰和氧化焰。　碳化焰适宜加工温度低的粉末。　（６）喷涂枪。由火焰燃烧系统和粉末供给系统　组成。两用枪有单独送粉通道，可送粉、重熔。　（７）涂层结合机理。熔融状态的离子以高速撞　击到基体的表面突出点，离子变形冷凝与凸点机械　的咬合在一起。其结合有金属键结合、微冶金结合　和微扩散结合。微扩散结合是指在高温紧密接触等　条件下，在涂层与基体表面的界面之间产生扩散，发　生化学反应，生成金属间化合物。　（８）涂层密封。涂层必然存在空隙，用涂料（液　态石蜡、水玻璃和酚醛树脂）涂敷。　５涂层形成过程　喷涂方法分一步法涂层粉末、两步法涂层粉末。　过渡层粉末选择ＡＬ包Ｎｉ，厚度０．１—　０．１５　ｍｍ。过渡层的作用在于改善和提高基体和工　作层之间的结合强度。属于自粘结性。工作层选　Ｆｅ基、Ｎｉ基和ｃｏ基。用于耐磨、耐蚀和抗氧化的工　作环境。　６超音速火焰喷涂的应用　由于火焰喷涂、等离子喷涂的防护效果不是很　理想，现尝试使用超音速火焰喷涂。超音速火焰的　产生在一个微小型喷气式发动机内完成，混合燃烧　气体经压缩、扩展后形成拉法尔流线，使金属粉末形　成马赫结。由于它的喷涂速率高、分解过程短，涂层　的抗气蚀性显著提高。今后，超音速喷涂将越来越　多地用于耐磨耐蚀材料的防护。　（实习编辑：冯振华）　涂层按性质可分为过渡层粉末、工作层粉末，按　０●０●０●０●０●０●０●０●０●＜＞●＜＞●＜）●＜＞●＜）●＜）●（）●＜）●＜＞●＜＞●＜＞●＜＞●＜）●＜）●＜）●＜）●＜）●＜）●０●０●０●０●０●０●０●０●０●０●０●０●０●０●０●０●０●０●０●　（上接第２２页）　表１　１汽轮机空气强制冷却参数　

汽轮机开始冷却时，每１０ｍｉｎ抄表一次，待冷却工况稳定后．每３０ｍｉｎ抄表一次。　轮机在洛阳双源热电有限责任公司　１机上的成功应　用，证明了汽轮机快速冷却的可行性。　（实习编辑：冯振华）

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喷涂工艺详细介绍

喷涂工艺详细介绍

喷粉：把塑料粉在静电场存在的条件下喷到工件表面，然后高温固化成保护层；喷涂：把合金粉末以加热的方式喷到工件表面，形成耐磨层或补上磨损的部分；喷漆：把漆料用压缩空气均匀的喷到工件表面。

喷涂大体上包括：喷（塑）粉和涂装（油漆）。

喷粉及喷粉设备简介

（一）喷粉工艺

【慧聪表面处理网】喷粉也称粉末涂装，是近几十年迅速发展起来的一种新型涂装工艺，所使用的原料是塑料粉末。早在四十年代有些国家便开始研究实验，但进展缓慢。1954年德国的詹姆将聚乙烯用流化床法涂覆成功，1962年法国的塞姆斯公司发明粉静电喷涂后，粉末涂装才开始在生产上正式采用，近几年来由于各国对环境保护的重视，对水和大气没有污染的粉末涂料，得到了迅猛发展。

粉末涂装工艺具有许多突出的优点：

1、一次涂装可以得到较厚的涂层，例如涂覆100～300μm的涂层，用一般普通的溶剂涂料，约需涂覆4～6次，而用粉末涂料则一次就可以达到该厚度。涂层的耐腐性能很好。

2、粉末涂料不含溶剂，无三废公害，改善了劳动卫生条件。

3、采用粉末静电喷涂等新工艺，效率高，适用于自动流水线涂装，粉末利用率高，可回收使用。

4、除热固性的环氧、聚酯、丙烯酸外，尚有大量的热塑性耐脂可作为粉末涂料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯

乙烯、氟化聚醚、尼龙、聚碳酸脂以及各类含氟树脂等。

粉末涂料开始用于防护和电气缘方面，随着科技的发展，目前已广泛使用于汽车工业、电气绝缘、耐腐蚀化学泵、阀门、汽缸、管道、屋外钢制构件、钢制家具、铸件等表面的涂装。

我国自六十年代开始粉末涂装的实验研究，并在生产上得到应用。发展到目前已广泛得到使用。

粉末涂装工艺

1、流化床涂装法（又称沸腾床）。

它是由多孔隔板和容器组成，多孔隔板将容器分为上下两个部分。

其工作过程是这样的：向隔板以下的容器部分通入压缩空气、，压缩空气通过多孔隔板使上面粉末未受空气流的作用悬浮起来，并在上部容器内滚翻，呈现“沸腾”状态。经预热的工件通过“沸腾”的粉末区达到涂覆的效果。工件的预热温度可稍高于粉末的熔融温度。

氧乙炔火焰喷涂(焊)工艺及其应用

氧乙炔火焰喷涂(焊)工艺及其应用

氧乙炔火焰喷涂（焊）工艺及其应用　

口张绍亮　

摘要　阐述了氧乙炔火焰喷涂（焊）的工艺、应用范围，指出了氧乙炔火焰喷涂（焊）的发展前景。　●　关键词氧乙炔火焰喷涂氧乙炔火焰喷焊工艺　应用　

ＤＯＩ　１０．３９６９／Ｊ．ＩＳＳＮ．１６７３—６３２Ｘ．２０１１．０７．０６中图分类号ＴＧ４　文献标志码Ａ　

氧乙炔火焰喷涂（焊）技术属热喷涂技术。是一种对零　部件表面进行强化和处理的修理方法。它是应用各种热源来　

加热喷涂材料成高塑性甚至熔融状态，喷涂（焊）于机械零　

件表面上。采用氧气一乙炔火焰的热源，通过各种型号的喷　

涂（焊）枪进行喷涂（焊），具有简便、节能、成本低和易　

推广等优点。目前在原材料和能源短缺的情况下，使用热喷　涂技术显得尤为重要，它几乎能应用于各种领域。简言之，　

只要有磨损和腐蚀的地方，都可以用热喷涂的方法解决。　

１　氧乙炔火焰喷焊　

氧乙炔火焰喷焊工艺包括工艺准备、工件表面处理、工　件预热、喷敷粉末、重熔处理、冷却、喷焊层的加工。　

１．１　工艺准备　所谓工艺准备是指喷焊前对具体工件作全面分析，包括　

了解工况条件，分析失效原因，并考虑工件形状、大小，选　

择合适的合金粉末材料以及决定操作方法。　１．２工件表面处理　要求除去工件的疲劳层、镀铬层、渗碳层、油污、锈斑　

等，方法可用机械切割、喷砂、打磨等方法，除油处理时可　

选用探发性溶剂进行洗涤，如丙酮、碳酸钠碱液等。如果工　

件是多孔性的铸件材质，由于长期浸油渗入组织的毛细孔　内，若不认真处理将会影响喷焊层的质量及结合强度，故宜　

先将工件表面用喷枪火焰加热到３００—４００℃，最好在炉内　

加热到３００℃，保温２～５　ｈ，待油脂挥发烧尽后，再按上述　

方法进行切削或喷砂。　

１．３预热处理　工件喷焊前须进行预热，其目的是为了蒸发水分，使工　

件有适当的热膨胀，从而使喷射出的合金粉末更牢固地粘结　

在待喷工件的表面，提高粉末的喷敷沉积率及使重熔顺利进　

行。预热温度在保证粘结的前提下不宜过高（一般为２５０～　

氧乙炔火焰喷涂(焊)枪(射吸式)使用安全技术参考文本

氧乙炔火焰喷涂(焊)枪(射吸式)使用安全技术参考文本

In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The

Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each

Link To Achieve Risk Control And Planning

某某管理中心

XX年XX月 氧乙炔火焰喷涂(焊)枪(射吸式)使用安全技术参考文本 安全文书样本 QCT/FS-ZH-GZ-K736

第2页/总2页 氧乙炔火焰喷涂(焊)枪(射吸式)使用安全技术参考文本

使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。

1、喷枪在使用之前必须检查它的射吸性能。检查时应接上氧气管、打开乙炔阀和氧气阀(此时乙炔管没有插上喷枪)，用手指轻轻接触喷枪的乙炔进气口。如果感到有一股吸力，说明射吸正常，可以使用。反之，不正常，应予检查修理。

2、喷枪在点火前，应检查其连接各处气路气阀的气密性，如有漏气现象，必须加以修理。

3、严禁在氧气阀门和乙炔阀门同时开启时用手或其它物体堵住喷枪喷嘴，以防氧气倒流，进入乙炔发生器。 安全文书样本 QCT/FS-ZH-GZ-K736

第2页/总2页

4、喷枪的各路气体通道均不得沾染油污，以防氧气遇到油脂燃烧爆炸。

5、不准将正燃烧的喷枪随意卧放在地上，或其它物体上。

喷涂工艺过程

喷涂工艺过程

喷涂工艺过程

1、表面预处理

为了使涂层与基体材料很好地结合，基材表面必须清洁及粗糙，净化和粗化表面的方法很多，方法的选择要根据涂层的设计要求及基材的材质、形状、厚薄、表面原始状况以及施工条件等因素而定、净化处理的目的是除去工件表面的所有污垢，如氧化皮、油渍、油漆及其他污物，关键是除去工件表面和渗入其中的油脂、净化处理的方法有，溶剂清洗法、蒸汽清洗法、碱洗法及加热脱脂法等、粗化处理的目的是增加涂层与基材间的接触面，增大涂层与基材的机械咬合力，使净化处理过的表面更加活化，以提高涂层与基材的结合强度、同时基材表面粗化还改变涂层中的残余应力分布，对提高涂层的结合强度也是有利的、粗化处理的方法有喷砂、机械加工法(如车螺纹、滚花)、电拉毛等。其中喷砂处理是最常用的粗化处理方法，常用的喷砂介质有氧化铝、碳化硅和冷硬铸铁等。喷砂时，喷砂介质的种类和粒度、喷砂时风压的大小等条件必须根据工件材质的硬度、工件的形状和尺寸等进行合理的选择。对于各种金属基体，推荐采用的砂粒粒度约为16－60号砂，粗砂用于坚固件和重型件的喷砂，喷砂压力为0、5－0、7Mpa，薄工件易于变形，喷砂压力为0、3－0、4Mpa。

特别值得注意的一点是，用于喷砂的压缩空气一定要是无水无油的，否则会严重影响涂层的质量。喷涂前工件表面的粗化程度对大多数金属材料来说2、5－13mmRa就够了。随着表面粗糙度的增加涂层与基体材料的结合增强，但是当表面粗糙度超过10mmRa后，涂层结合强度的提高程度便会减低。对于一些与基材粘结不好的涂层材料，还应选择一种与基体材料粘结好的材料喷涂一层过渡层，称为粘结底层，常用作粘结底层的材料有Mo、NiAl、NiCr及铝青铜等、粘结底层的厚度一般为0、08－0、18mm。

2、预热

预热的目的是为了消除工件表面的水分和湿气，提高喷涂粒子与工件接触时的界面温度，以提高涂层与基体的结合强度；减少因基材与涂层材料的热膨胀差异造成的应力而导致的涂层开裂、预热温度取决于工件的大小、形状和材质，以及基材和涂层材料的热膨胀系数等因素，一般情况下预热温度控制在60-120℃之间、