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热喷涂在磨损中的应用
发布时间:2018-4-24 8:29:42

      磨损是最常见的一种破坏形式,而机械制造和尖端技术的发展与材料的性能所达到的最大极限息息相关,但是随着材料所承受的工作应力和工作温度的不断提高,常使材料在没有达到使用极限之前就由于磨损而导致失效。热喷涂技术在高温和低温下最大的应用领域是耐磨损。


这类涂层具体分为以下几种:


(1)耐粘着磨损或划伤——两个表面相对滑动, 碎屑从一个表面粘到另一个表面时,发生粘着磨损或划伤。专用典型涂层为钴基碳化钨、镍铬/碳化铬涂层。


(2)耐磨粒磨损——当较硬表面在较软表面上滑动,而且两表面之间存在磨损时, 发生磨粒磨损。当纤维和丝线在表面高速通过时,也发生磨粒磨损。专有典型涂层为钴基镍铬合金、自熔合金混合钼、氧化铬涂层。


(3)耐微振磨损——重复加载和卸载产生周期应力导致表面开裂和大面积脱落。 专用典型涂层为氧化铝/二氧化钛涂层。


(4)耐气蚀磨损——液体流动在表面产生机械冲击。 专用典型涂层为铝青铜涂层。

 
(5)耐冲蚀磨损——气体或液体携带粒子高速冲击表面时,发生冲蚀磨损。 专用典型涂层为氧化铝/二氧化钛、氧化铝涂层。

热喷涂在陶瓷涂层的独特摩擦学特征
 
热喷涂喷涂陶瓷涂层具有独特的摩擦学特征,这使热喷涂成为降低磨损最的常用也是首选的方法:

(1)高硬度,高刚度,高弹性模量使陶瓷涂层具有优异的磨损性能。

(2)由于不同的原子结构,与金属配件的摩擦系数小,磨损率低。

(3)陶瓷材料有更好的耐腐蚀能力,因此有更好的耐磨蚀性能

(4)具有可划移晶面的层状结构陶瓷非金属材料是很好的固体润滑剂材料。

(5)一些陶瓷有很好的摩阻特性,是很好的摩阻材料。

(6)一些金属陶瓷涂层,如WC-Co可以通过调节硬质相的种类,颗粒形状,粒度和分布获得不同摩擦学特征的弥散强化金属陶瓷涂层。

(7)氧化物类陶瓷材料由于及容易吸附水膜,可以降低摩擦系数。

(8)陶瓷涂层的孔隙有一定的储油功能,降低摩擦系数。

对于降低机械磨损,热喷涂是最佳的选择。
 
CFB锅炉采用热喷涂防磨的注意问题

在CFB锅炉采用热喷涂防磨的实践中,以下问题有待解决:

(1)关于涂层材料的鉴别由于涂层耐磨性与多种因素有关,很难借凭材料的化学成分作为耐磨性能鉴别的依据。不少用户依Ni或Cr等元素的多少而定,殊不知,它们之间并无直接联系。与其如此,倒不如依该材料的涂层所进行的涂层硬度、空隙度及耐磨性的测定数据进行判断。

(2)关于涂层厚度涂层的一定厚度对其耐磨性是必需的,但对涂层进行非破坏性的现场测定较为困难。不少用户希望借助仪器,既方便又直观,但实际问题是:炉管和多数涂层都含Fe、Ni等元素,属导磁材质,欲用非磁性、磁性、涡流及超声等原理制作的测厚仪,都不能准确地给出厚度值,这是国内外普遍遇到的尚待解决的问题。

(3)关于市场规范近些年喷涂施工价格不断跌落,而原材料则扶摇直上。为了起码利润,有个别施工者采取低劣材料,冒假充真,节料减薄及价格的无序竞争手法,混迹于业内,给热喷涂技术带来信誉危机,影响行业的健康发展。

热喷涂材料的分类介绍

热喷涂是利用某种热源将金属、合金、陶瓷、塑料等热喷涂材料加热到熔融状态,然后借助高速气流雾化成微粒,并喷射到工件表面形成牢固涂层,使工件获得耐磨、耐腐蚀或抗高温氧化等性能。热喷涂技术已经应用到国民经济的各个产业部门。热喷涂材料的显著特点是具有广泛性和可复合性。凡在高温下不挥发、不升华、不分解、不发生晶型转变、可熔融的固态材料均可用做热喷涂材料,应用于不同的热喷涂技术领域。

随着热喷涂技术的快速发展,热喷涂材料也得到快速发展,应用十分广泛,几乎涉及所有的固态工程材料领域。热喷涂材料可以从材料形状、成分和性质等不同角度进行分类。

根据热喷涂材料的不同形状,可以分为丝材、棒材、软线和粉末四类,其中丝材和粉末材料使用较多。

根据喷涂材料的性质以及获得的涂层性能,可以分为隔热材料,抗高温氧化材料,耐磨材料,耐腐蚀材料,自润滑减磨材料,导电、绝缘材料,黏结底层材料和功能材料八类。

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