了解等离子喷涂工艺以及它有哪些优劣势

浏览: 作者: 时间:2021-06-15 分类:行业动态
三由于等离子喷涂涂层主要是由于熔融或半熔融的微小颗粒相互堆叠撞击而形成的,这就导致等离子喷涂涂层有一定的孔隙率,有时由于等离子喷涂的工艺参数粉末的处理以及基体的预处理没有达到那么的良好导致制备出涂层存在大量的孔隙,空隙会造成涂层各处性能的不均以及涂层总体机械性能的下降,

等离子喷涂的定义

 

        等离子喷涂是一种材料表面强化和表面改性的技术,可以使基体表面具有耐磨、耐蚀、耐高温氧化、电绝缘、隔热、防辐射、减磨和密封等性能。 等离子喷涂技术是采用由直流电驱动的等离子电弧作为热源,将陶瓷、合金、金属等材料加热到熔融或半熔融状态,并以高速喷向经过预处理的工件表面而形成附着牢固的表面层的方法。 等离子喷涂亦有用于医疗用途,在人造骨骼表面喷涂一层数十微米的涂层,作为强化人造骨骼及加强其亲和力的方法。

 

        等离子喷涂技术是继火焰喷涂之后大力发展起来的一种新型多用途的精密喷涂方法,它具有:超高温特性,便于进行高熔点材料的喷涂。喷射粒子的速度高,涂层致密,粘结强度高。由于使用惰性气体作为工作气体,所以喷涂材料不易氧化。

 

 

 等离子喷涂的优点

 

    一、各种高性能涂层的制备,由于喷涂过程时中心温度可达20000K左右可以熔融很多不同种类的粉末,适于各种喷涂粉末材料,进而制备出各种高性能的涂层,如耐腐蚀、耐摩擦磨损涂层以及热障涂层等。

 

    二、大气等离子制备的涂层较致密孔隙率低且涂层的结合强度较高,主要因为喷涂过程时粉末在高温熔融充分,撞击基体表面变形成分易获得高质量的涂层,喷涂后的涂层结构致密以及结合强度高。

 

    三、大气等离子喷涂后的涂层表面比较平整光滑且涂层的厚度可以按需要进行有效的控制(厚度一般可加工成0.005-1mm,因此对涂层很少进行进一步的切削加工,这样可以节约了大量的资源有利于提高经济效益。

 

    四、在大气等离子喷涂的过程通常所采用惰性气体作为工作气体,有效的避免等离子喷涂时中心较高的温度与和工件和空气接触,这样能有效保护喷涂过程中粉末的氧化,从而获得高性能的涂层

 

    五、基体的性能稳定性。等离子喷涂过程虽然中心焰流温度较高,但是到达基体表面时温度大约200℃左右,对基体性能的影响较小,不会破坏基体的组织结构,因此对基体材料的要求不高。

 

    六、喷涂应用较广,大气等离子喷涂时对基体的形状的要求不高,既可以对其大面积进行喷涂也可以对一些零部件的局部进行有效的喷涂。同时喷涂的效率较高以及等离子喷涂的工艺操作简单、方便。

 

 

等离子喷涂的缺点:

 

    一、在等离子喷涂过程,如果工艺等参数达不到所需的要求,粉末在喷涂火焰中心的作用下易发生氧化,同时粉末达到基体时的温度瞬间下降,易造成粉末承受很大的温差进而导致热应力的存在,粉末根据喷涂熔融状态不同形成的颗粒也不均,这都严重破坏了涂层的质量。

 

    二、涂层具有热喷涂的一些典型的缺陷,如喷涂的涂层是典型的层状结构,这就可能导致涂层之间的结合力没有激光熔覆好以及涂层之间各部分的组织不是均匀的,从而导致涂层之间的性能出现一定的差异性。

 

    三、由于等离子喷涂涂层主要是由于熔融或半熔融的微小颗粒相互堆叠撞击而形成的,这就导致等离子喷涂涂层有一定的孔隙率,有时由于等离子喷涂的工艺参数、粉末的处理以及基体的预处理没有达到那么的良好导致制备出涂层存在大量的孔隙,空隙会造成涂层各处性能的不均以及涂层总体机械性能的下降,

 

    四、当涂层被用于耐腐蚀防护时由于腐蚀介质很容易进入涂层进而破坏基体影响其使用寿命,因此,调整喷涂参数以及根据应用背景需对涂层进行一定的后处理是等离子喷涂得到进一步应用的关键。

 

 

更多喷涂相关知识,请关注科锐精密官网karontz-sz.com