弧噴涂是利用兩根連續(xù)送進(jìn)的金屬絲之間產(chǎn)生的電弧作熱源來熔化金屬,用壓縮空氣把熔化的金屬霧化,并對(duì)霧化的金屬液滴加速使之噴向工件形成涂層的技術(shù)。圖4-1為電弧噴涂工作原理圖。如圖所示,端部呈一定角度的兩根連續(xù)送進(jìn)的金屬絲,分別接直流電源(18~40V)的正負(fù)極,在金屬絲端部短接的瞬間,產(chǎn)生電弧。
電弧使金屬絲熔化,在電弧點(diǎn)的后方由噴嘴噴射出的高速空氣流使熔化的金屬霧化成顆粒,并在高速氣流的加速下噴射到工件的表面。噴涂過程中,兩根絲狀噴涂材料用送絲裝置通過送絲輪均勻、連續(xù)地送進(jìn)電弧噴涂中的兩個(gè)導(dǎo)電嘴內(nèi),導(dǎo)電嘴分別接電源正、負(fù)極,未接觸之前要保證兩根絲材之間的可靠絕緣。在電源電壓保持恒定時(shí),由于電流的自調(diào)節(jié)特性,電弧電流跟隨發(fā)生頻繁地波動(dòng),自動(dòng)維持金屬絲的熔化速度。兩絲材端部互相接觸時(shí)將短路并產(chǎn)生電弧,瞬間熔化并被壓縮空氣霧化呈微熔滴,以很高的速度噴射到工件表面,形成涂層。
熱噴涂工藝方法中應(yīng)用較廣泛的有火焰噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂、噴涂和超音速噴涂技術(shù)。火焰噴涂是通過火焰噴實(shí)現(xiàn)的,噴通過氣閥分別引入、氧氣或壓縮空氣,和氧氣混合后在噴嘴出口處產(chǎn)生燃燒火焰,引入的粉狀或棒狀涂材在火焰中被加熱熔化后,在焰流的作用下形成霧狀小液滴被噴射到基體表面形成涂層。
電弧噴涂所用的兩根線狀材料涂層材料由送絲輪自動(dòng)導(dǎo)入,當(dāng)在兩線狀材料之間通過大電流時(shí)將產(chǎn)生電弧,線狀材料在電弧的高溫作用下迅速熔化,并由壓縮空氣作用成小液滴被噴射到基體表面形成涂層。
等離子噴涂適用于粉狀涂層材料,等離子噴將電能轉(zhuǎn)化為熱能,產(chǎn)生高溫高速的等離子焰流,其等離子焰流溫度可高達(dá)50000℃,能熔化所有的噴涂材料。
噴涂是利用可燃性氣體與氧氣混合物點(diǎn)炸提供的能量,將粉體噴射到基體表面而形成涂層。
超音速火焰噴涂方法因具有很高的粒子撞擊速度,使得涂層結(jié)合強(qiáng)度、硬度、致密性、耐磨性都得到了改善。