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    等離子噴涂設備的技術原理

    發布時間:2019-04-27 16:13  信息來源:雷锘特新材料(蘇州)有限公司

      等離子噴涂是新時代的產物,同時也是繼火焰噴涂之后的新型噴涂方式,目前已經在大力發展這種噴涂方法。
     
    等離子噴涂設備的技術原理

      等離子噴涂特點:

     
      1、超高溫特性,便于進行高熔點材料的噴涂。
     
      2、噴射粒子的速度高,涂層致密,粘結強度高。
     
      3、由于使用惰性氣體作為工作氣體,所以噴涂材料不易氧化。
     
     ?。ㄒ訬2為例):0°k時,N2分子的兩個原子呈啞鈴形,僅在x,y,z方向上平動;大于10°k時,開始旋轉運動;大于10000°k時,原子間產生振動,分子與分子間碰撞,則分子會發生離解變為單原子:N2+Ud——&gt;N+N 其中 Ud為離解能溫度再升高,原子會發生電離: N+Ui——&gt;N++e 其中 Ui為電離能氣體電離后,在空間不僅有原子,還有正離子和自由電子,這種狀態就叫等離子體。
     

      等離子體可分為三大類:

     
      1、高溫高壓等離子體,電離度100%,溫度可達幾億度,用于核聚變的研究;
     
      2、低溫低壓等離子體,電離度不足1%,溫度僅為50~250度;
     
      3、高溫低壓等離子體,約有1%以上的氣體被電離,具有幾萬度的溫度。離子、自由電子、未電離的原子的動能接近于熱平衡。熱噴涂所利用的正是這類等離子體。
     
      等粒子噴涂是利用等離子弧進行的,離子弧是壓縮電弧,與自由電弧相比較,其弧柱細,電流密度大,氣體電離度高,因此具有溫度高,能量集中,弧穩定性好等特點。按接電方法不同
     
    等離子噴涂設備的技術原理
     

      等離子弧有三種形式:

      1、非轉移弧
     
      指在陰極和噴嘴之間所產生的等離子弧。這種情況正極接在噴嘴上,工件不帶電,在陰極和噴嘴的內壁之間產生電弧,工作氣體通過陰極和噴嘴之間的電弧而被加熱,造成全部或部分電離,然后由噴嘴噴出形成等離子火焰(或叫等離子射流)。等粒子噴涂采用的就是這類等離子弧。
     

      2、轉移弧

     
      電弧離開噴槍轉移到被加工零件上的等離子弧。這種情況噴嘴不接電源,工件接正極,電弧飛越噴槍的陰極和陽極(工件)之間,工作氣體圍繞著電弧送入,然后從噴嘴噴出。等離子切割,等離子弧焊接,等離子弧冶煉使用的是這類等離子弧。
     

      3、聯合弧

     
      非轉移弧引燃轉移弧并加熱金屬粉末,轉移弧加熱工件使其表面產生熔池。這種情況噴嘴,工件均接在正極。等離子噴焊采用這種等離子弧。進行等粒子噴涂時,首先在陰極和陽極(噴嘴)之間產生一直流電弧,該電弧把導入的工作氣體加熱電離成高溫等離子體,并從噴嘴噴出,形成等離子焰,等離子焰的溫度很高,其中心溫度可達30000°k,噴嘴出口的溫度可達; 15000~20000°k。焰流速度在噴嘴出口處可達1000~2000m/s,但迅衰減。粉末由送粉氣送入火焰中被熔化,并由焰流加速得到高于150m/s的速度,噴射到基體材料上形成膜。圖5-10 等離子焰流溫度分布。
     
    等離子噴涂設備的技術原理
     

      等粒子噴涂設備:

     
      等離子噴涂設備主要包括:
     

      1、噴槍

     
      實際上是一個非轉移弧等離子發生器,是最關鍵的部件,其上集中了整個系統的電,氣,粉,水等。
     

      2、電源

     
      用以供給噴槍直流電。通常為全波硅整流裝置。
     

      3、送粉器

     
      用來貯存噴涂粉末并按工藝要求向噴槍輸送粉末的裝置。
     

      4、熱交換器

     
      主要用以使噴槍獲得有效的冷卻,達到使噴嘴延壽的目的。
     

      5、供氣系統

     
      包括工作氣和送粉氣的供給系統。
     

      6、控制框

     
      用于對水,電、氣、粉的調節和控制。
     
      等離子噴涂相較于傳統噴涂技術更加的科學以及先進,能為基體進行更好的保護,同時選擇合適的噴涂方式也是我們保護基體表面的一種途徑。
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