05.28 熱噴塗的缺陷與防止措施

一,概述

熱噴塗工藝是以一定形式的熱源將粉狀、絲狀或棒狀噴塗材料加熱至熔化或局部熔化狀態,同時用噴射氣流使其霧化,噴射在經過處理的零件表面上,形成噴塗層,用以改善或改變工件表面性能的加工方法,簡稱噴塗,有時又叫噴焊。

熱噴塗的特點:①工藝適用範圍廣,金屬及其合金、陶瓷、塑料、複合材料等表面均可噴塗塗層。②塗層厚度可在很大範圍內調節。③工藝靈活,工件可大可小;室內室外;爐內爐外均可操作。④生產率高,可達到50kg/h。⑤母材熱影響小,變形小。⑥技術經濟性好,操作難度小,成本低。⑦操作環境差,注意自我保護。

熱噴塗的種類:目前根據所用熱源不同可分為①燃氣火焰噴塗。②電弧噴塗。③等離子弧噴塗。④特種噴塗(如爆炸噴塗、激光噴塗、冷噴塗等)。

噴熔是以氣體火焰為熱源,將自熔合金粉末噴塗在焊件表面上形成噴塗層,然後再將噴塗層加熱至熔化,使其與焊件表面形成冶金結合的加工方法(二步法)。

熱噴塗材料的種類:①按材料形狀分為線材(絲材)、棒材和粉末。②按材料成分可分為金屬及合金、自熔性合金、複合材料、陶瓷和塑料等。③按噴塗層工作環境和使用要求可分為耐磨噴塗材科、耐腐蝕噴塗材料和結合底層材料等。④按噴塗材料性質可分為抗高溫氧化塗層、隔熱塗層、耐腐蝕塗層、耐磨塗層、導電塗層、絕緣塗層、功能性塗層、自潤滑塗層、粘接底層材料等。

熱噴塗的工藝簡單地講是這樣的:①工件表面淨化。②表面預加工。③表面粗化。④預熱。⑤噴塗底層。⑥噴塗工作層。⑦噴後進行封孔處理。⑧噴後機加工。

二,熱噴塗層的缺陷預防措施

1,塗層脫殼、剝離

①表面粗糙程度不夠或有灰塵吸附,使噴塗層附著力減小;應加強工件表面粗化及噴前清理工作。

②工件含有油脂,噴塗時油脂溢出,如球墨鑄鐵的曲軸等;噴前嚴格清除油汙,並進行適當烘烤。

③壓縮空氣中有可見的油和水;儘量減少壓縮空氣中的油與水,必要時維修或更換壓縮空氣裝置。

④噴槍離工件太遠,金屬微粒未與工件充嵌合;應縮短噴槍與工件的距離。

⑤車削與拉毛、拉毛與噴塗各道工序相隔時問太長,待噴塗工件表面有氧化現象;應縮短表面預加、表面粗化、噴深等工序間隔時間。

⑥噴塗層在磨削機加工時,採用了氧化鋁砂輪,因而使塗層局部過熱而氧化;應正確選用砂輪做好冷卻措施。

⑦噴槍火焰不集中或偏斜,造成金屬微粒不能有力地粘著在工件表面;應撿修噴槍或更換之。

⑧工件的線速度和噴槍移動速度太慢,在噴塗過程中的夾雜物飄浮於工件表面,降低了附著強度;應調整工件的線速度,控制噴塗間間飄浮物。

2,塗層分層

①採用間隙噴塗,在將達到標準尺寸時沒有一次噴完,停噴時間太長;注意在間隙噴塗時,每次停噴時間要短。

②噴塗時壓縮空氣中的油和水濺在工件表面上;檢查空壓泵及附件氣路工作是否正常,常放水,特別是油水分離器應工作正常。

③每一層噴塗後有大量的灰塵吸附在工件表面上,使層與層之間有隔離或部分隔離現象;噴塗時應注意保持清潔,並作必要的防塵措施。

3,塗層碎裂

①噴塗時噴槍移動太慢,使一次噴塗的塗層太厚,並出現過熱現象;應保持正常的噴槍移動速度,一次不要噴得過厚。

②噴塗時噴槍離工件表面太近,使塗層過熱;應適當拉開噴槍與工件表面的距離。

③噴塗材料收縮率太大或含有較多的導致熱裂紋的元素(如S、P等);應選擇合適的噴塗材料,並注意儘量減少有害元素的含量。

④電弧噴塗時電流過大,火焰噴塗時使用氧化焰,使塗層厚氧化;應合理造擇噴塗參數和噴塗火焰。

⑤噴好後的塗層快速冷卻而導致碎裂;在噴厚的塗層時應注意冷卻速度。

⑥壓縮空氣中有油霧和水,降低了深層的結合強度;應及時解決壓縮空氣中的油和水。

⑦工件迴轉中心不準,噴塗層有厚有薄,冷卻時收縮不均;應維修調正工件迴轉中心的同心度。

4,塗層不耐磨

①噴槍離工件太遠,金屬微粒溫度低,與工件表面結合力小,其在工作時部分微粒脫落;應合理選擇噴塗距離。

②搭削時有大量砂粒嵌入塗層;應合理選擇磨削砂輪。

③金屬絲送進太快;應合理選擇送絲速度。

④金屬絲材料本身不耐磨;應選擇合格的噴塗材料。

⑤空氣壓力過低,噴槍離工件表面過遠,使結合強度降低;應合理選擇噴塗參數。

三,噴熔層缺陷及防止措施

1,剝離

①重熔時母材金屬溫度過低;重熔時,應先加熱母材金屬,待接近粉末熔化溫度時,再對塗層進行重熔。

②工件表面製備不符合要求;按規定要求進行表面製備。

③熔化厚的塗層時,火焰移動太快;在熔化厚的塗層時,火焰稍作停留,使表裡都能熔化。

④重熔溫度太低,鐵基粉末熔化時“鏡面”反光不明顯,此鎳基粉末難積區別是否熔化;應加強練習,提高技術水平。

2,裂紋

①噴粉前工件的預熱溫度太低;應提高預熱溫度,為了防止氧化,可先在工件表面噴一層合金粉,然後再提高預熱溫度至400~500℃。

②重熔後冷卻速度太快或噴熔層與母材金屬線膨脹係數相差太大;應噴熔後緩慢冷卻或進行等溫處理。

3,夾渣

①重熔時,火焰移動速度太快,熔渣來不及浮出;應掌握好正確的重熔速度,使熔渣完全浮出。

②合金粉末自熔性差,熔點高、粘度大、粒度粗等;應合理選擇噴熔粉末,噴熔前認真準備,瞭解合金粉末的性能。

4,氣孔

①工件表面有油、汙、鏽、垢等;應認真做好工件製備。

②工件表面或合金粉末已被氧化;應注意預熱溫度不要太高,用二步法噴熔的粉末不要太細,回收的粉末已被氧化,不要用在重要的工件上。

③乙炔氣體中有水份;查明原因,除去乙快氣體中的水份。

④熔化時間過長,溫度過高引起噴熔層翻泡;應正確撐握重熔的時間與溫度。

本文由“威爾鼎王”創作。

熱噴塗的缺陷與防止措施


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