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        模具鋼熱噴涂技術的原理、特點及工藝流程
        來源: | 作者:東啟特鋼 | 發布時間: 2022-09-07 | 387 次瀏覽 | 分享到:
        模具鋼熱噴涂技術的原理、特點及工藝流程
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          模具鋼熱噴涂技術的原理、特點及工藝流程

          

          模具鋼熱噴涂是將噴涂材料加熱到熔融或半熔融狀態,然后用高速氣流霧化加速,使其高速噴涂在工件表面,形成具有特殊性能的涂層。

          

        模具鋼


          熱噴涂技術的基本原理:

          

          1.熱噴涂的基本過程:

          

          (1)加熱、加速、熔化(顆粒狀)。

          

          (2)霧化(10~100微米),然后加速——形成高速粒子流。

          

          (3)熔化和半熔化的高速顆粒流撞擊基體,變形凝固,形成涂層。

          

          2.涂層與基體的結合強度

          

          (1)機械結合:可見高速顆粒-沖擊-顆粒微變形-咬合,表面粗糙化有利于結合強度的提高。

          

          (2)金屬鍵結合:當粒子到達離基底表面的原子距離時,就會發生金屬鍵結合?!碚撋洗_實存在,但實際作用不大。

          

          (3)微擴散連接:高速、高溫、熔化或半熔化的顆粒撞擊基體表面,會引起界面的微小擴散,增加結合力。但是這個結合力貢獻不大,因為襯底溫度只有200℃左右。機械結合-主要是金屬結合-非常小的微擴散結合-非常小。一般來說,熱噴涂涂層的結合強度較低!只有其母體材料的5-30%。

          

          (4)冶金結合:

          

          Ni-Al粉末在T=660℃時,通過自身反應放熱,在基體表面形成冶金結合,結合力最好。尤其是中間過渡層!總之,熱噴涂涂層具有結合力,但工藝簡單。

          

          3.熱噴涂涂層的一些常見缺陷及預防措施;

          

         ?、偻繉觿兟?

          

          原因:冷卻時,涂層與基體收縮不一致,導致涂層產生拉應力。當結合強度低于涂層的拉伸應力時,涂層就會剝落。

          

          措施:工件表面-清潔和粗糙噴涂顆粒-速度↑, T ↑。

          

          工件預熱——鍍膜應力,鍍膜保護點——在工件邊緣預設一個小凹槽,或者堆焊一周。

          

         ?、?裂縫:

          

          原因:同上,當涂層中的拉應力小于膜基的結合強度但大于涂層的抗拉強度時,涂層開裂。

          

          措施:每次噴,薄而均勻(﹤0.15mm)。太厚,收縮應力↑↑涂層T不宜過高,否則收縮應力↑↑↑(矛盾!由于T ↓,結合力↓,涂層容易剝落。)預熱,緩冷,收縮應力↓

          

         ?、劭紫缎?

          

          原因:孔隙率:2~20%?!菄娡康碾y題之一。

          

          措施:↓粉T,全熔最好——但受力是垂直噴涂——實際上不可能。

          

          4.熱噴涂技術的特點:

          

          (1)可在各種基體上制備各種材料的涂層:金屬、陶瓷、金屬陶瓷、工程塑料均可作為熱噴涂材料;幾乎所有的固體材料都可以用作熱噴涂的基底。

          

          (2)基板溫度低:基板溫度一般在30℃-200℃之間,所以變形小。

          

         ?。?)操作靈活:可噴涂各種規格和形狀的物體,特別適合大面積涂裝,可在野外使用。

          

          (4)涂層厚度范圍寬:可制備幾十微米到幾毫米的涂層。

          

         ?。?)噴涂效率高,成本低:生產效率每小時幾公斤到幾十公斤。

          

         ?。?)局限性:主要體現在三個方面:熱效率低,材料利用率低,浪費大,涂層與基體結合強度低。然而,熱噴涂技術以其獨特的優勢得到了廣泛的應用。


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