等离子喷涂2011年05月27日星期五01：47等离子喷涂转自百度百科科技名词界说中文名称：等离子喷涂英文名称：plasma coating；plasma spraying界说1：运用等离子射流将喷镀资料加热到熔化或挨近熔化状况，喷附在制品外表上构成维护层的办法。运用学科：航空科技 一级学科 ；航空制作工程 二级学科 界说2：运用非搬运型电弧等离子体 等离子弧 为热源的热喷涂办法。运用学科：机械工程 一级学科 ；外表工程 二级学科 ；热喷涂 三级学

　　等离子喷涂等离子喷涂2011年05月27日星期五01：47等离子喷涂转自百度百科科技名词界说中文名称：等离子喷涂英文名称：plasmacoating；plasmaspraying界说1：运用等离子射流将喷镀资料加热到熔化或挨近熔化状况，喷附在制品外表上构成维护层的办法。运用学科：航空科技(一级学科)；航空制作工程(二级学科)界说2：运用非搬运型电弧等离子体(等离子弧)为热源的热喷涂办法。运用学科：机械工程(一级学科)；外表工程(二级学科)；热喷涂(三级学科)等粒子喷涂技能是继火焰喷涂之后大力开展起来的一种新式多用途的精细喷涂办法，它具有：超高温特性，便于进行高熔点资料的喷涂。喷发粒子的速度高，涂层细密，粘结强度高。因为运用惰性气体作为作业气体，所以喷涂资料不易氧化。1等离子的构成(以N2时，N2分子的两个原子程哑铃形，仅在x,y,z方向上平动；大于10k时，开端旋转运动；大于10000k时，原子间发生振荡，分子与分子间磕碰，则分子会发生离解变为单原子：N2+Ud--N+N其间Ud为离解能温度再升高，原子会发生电离：N+Ui--其间Ui为电离能气体电离后，在空间不只有原子，还有正离子和自在电子，这种状况就叫等离子体。等离子体可分为三大类：高温高压等离子体，电离度100%，温度可达几亿度，用于核聚变的研讨；低温低压等离子体，电离度缺乏1%，温度仅为50~250度；高温低压等离子体，约有1%以上的气体被电离，具有几万度的温度。离子、自在电子、未电离的原子的动能挨近于热平衡。热喷涂所运用的正是这类等离子体。2喷涂原理：等粒子喷涂原理如图5-9所示。等粒子喷涂是运用等离子弧进行的，离子弧是紧缩电弧，与自在电弧项比较，其弧柱细，电流密度大，气体电离度高，因而具有温度高，能量会集，弧安稳性好等特色。按接电办法不同，等离子弧有三种方式：非搬运弧：指在阴极和喷嘴之间所发生的等离子弧。这种状况正极接在喷嘴上，工件不带电，在阴极和喷嘴的内壁之间发生电弧，作业气体经过阴极和喷嘴之间的电弧而被加热，构成悉数或部分电离，然后由喷嘴喷出构成等离子火焰(或叫等离子射流)。等粒子喷涂选用的便是这类等离子弧。搬运弧：电弧脱离喷枪搬运到被加工零件上的等离子弧。这种状况喷嘴不接电源，工件接正极，电弧飞越喷枪的阴极和阳极(工件)之间，作业气体围绕着电弧送入，然后从喷嘴喷出。等离子切开，等离子弧焊接，等离子弧锻炼运用的是这类等离子弧。联合弧：非搬运弧点燃搬运弧并加热金属粉末，搬运弧加热工件使其外表发生熔池。这种状况喷嘴，工件均接在正极。等离子喷焊选用这种等离子弧。进行等粒子喷涂时，首先在阴极和阳极(喷嘴)之间发生一向流电弧，该电弧把导入的作业气体加热电离成高温等离子体，并从喷嘴喷出，构成等离子焰，等离子焰的温度很高，其间心温度可达30000k，喷嘴出口的温度可达；15000~20000k。焰流速度在喷嘴出口处可达1000~2000m/s，但迅衰减。粉末由送粉气送入火焰中被熔化，并由焰流加快得到高于150m/s的速度，喷发到基体资料上构成膜。图5-10等离子焰流温度散布3等粒子喷涂设备：等离子喷涂设备首要包含：喷枪：实际上是一个非搬运弧等离子发生器，是最要害的部件，其上会集了整个体系的电，气，粉，水等。电源：用以供应喷枪直流电。一般为全波硅整流设备。送粉器：用来储存喷涂粉末并按工艺要求向喷枪运送粉末的设备。热交换器：首要用以使喷枪取得有用的冷却，到达使喷嘴延寿的意图。供气体系：包含作业气和送粉气的供应体系。操控框：用于对水，电、气、粉的调理和操控。4等粒子喷涂工艺：在等粒子喷涂进程中，影响涂层质量的工艺参数许多，首要有：等离子气体：气体的挑选准则首要依据是可用性和经济性，N2气廉价，且离子焰热焓高，传热快，利于粉末的加热和熔化，但关于易发生氮化反响的粉末或基体则不可选用。Ar气电离电位较低，等离子弧安稳且易于点燃，弧焰较短，适于小件或薄件的喷涂，此外Ar气还有很好的维护效果，Ar气的热焓低，价格昂贵。气体流量巨细直接影响等离子焰流的热焓和流速，然后影响喷涂功率，涂层气孔率和结合力等。流量过高，则气领会从等离子射流中带走有用的热，并使喷涂粒子的速度升高，减少了喷涂粒子在等离子火焰中的停留时刻，导致粒子达不到变形所必要的半熔化或塑性状况，结果是涂层粘接强度、密度和硬度都较差，堆积速率也会显着下降；相反，则会使电弧电压值不恰当，并大大下降喷发粒子的速度。极点状况下，会引起喷涂资料过热，构成喷涂资料过度熔化或汽化，引起熔融的粉末粒子在喷嘴或粉末喷口集合，然后以较大球状堆积到涂层中，构成大的空穴。电弧的功率：电弧功率太高，电弧温度升高，更多的气体将改动成为等离子体，在大功率、低作业气体流量的状况下，简直悉数作业气体都改动为活性等粒子流，等粒子火焰温度也很高，这可能使一些喷涂资料气化并引起涂层成分改动，喷涂资料的蒸汽在基体与涂层之间或涂层的叠层之间凝集引起粘接不良。此外还可能使喷嘴和电极烧蚀。而电弧功率太低，则得到部分离子气体和温度较低的等离子火焰，又会引起粒子加热缺乏，涂层的粘结强度，硬度和堆积功率较低。供粉供粉速度有必要与输入功率相适应，过大，会呈现生粉(未熔化)，导致喷涂功率下降；过低，粉末氧化严峻，并构成基体过热。送料方位也会影响涂层结构和喷涂功率，一般来说，粉末有必要送至焰心才能使粉末取得最好的加热和最高的速度。喷涂间隔和喷涂角喷枪到工件的间隔影响喷涂粒子和基体碰击时的速度和温度，涂层的特征和喷涂资料对喷涂间隔很灵敏。喷涂间隔过大，粉粒的温度和速度均将下降，结合力、气孔、喷涂功率都会显着下降；过小，会使基体温升过高，基体和涂层氧化，影响涂层的结合。在机体温升答应的状况下，喷距恰当小些为好。喷涂角：指的是焰流轴线与被喷涂工件外表之间的视点。该角小45度时，因为暗影效应的影响，涂层结构会恶化构成空穴，导致涂层疏松。喷枪与工件的相对运动速度喷枪的移动速度应确保涂层平整，不出线喷涂脊背的痕迹。也便是说，每个行程的宽度之间应充沛搭叠，在满意上述要求前提下，喷涂操作时，一般选用较高的喷枪移动速度，这样可防止发生部分热门和外表氧化。基体温度操控较抱负的喷涂工件是在喷涂前把工件预热到喷涂进程要到达的温度，然后在喷涂进程中对工件选用喷气冷却的办法，使其坚持本来的温度。近几年来，在等离子喷涂的基础上又开展了几种新的等离子喷涂技能，如：3.真空等离子喷涂(又名低压等离子喷涂)真空等离子喷涂是在气氛可控的，4~40Kpa的密封室内进行喷涂的技能。因为作业气体等离子化后，是在低压气氛中边胀大体积边喷出的，所以喷流速度是超音速的，并且十分适合于对氧化高度灵敏的资料。4.水稳等离子喷涂前面说的等离子喷涂的作业介质都是气体，而这种办法的作业介质不是气而是水，它是一种高功率或高速等离子喷涂的办法，其作业原理是：喷枪内通入高压水流，并在枪筒内壁构成涡流，这时，在枪体后部的阴极和枪体前部的旋转阳极间发生直流电弧，使枪筒内壁外表的一部分蒸腾、分化，变成等离子态，发生接连的等离子弧。因为旋转涡 流水的聚束效果，其能量密度进步，焚烧安稳，因而，可喷涂高熔点资料，特 别是氧化物陶瓷，喷涂功率十分高

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