文档介绍：第 25卷第 5期 水利电力机械 Vol . 25 No. 5 2003年 10月 WATER CONSERVANCY &ELECTRIC POWER MACHINERY Oct . 2003 爆炸喷涂层结合强度 Bonding strength of explosive flame plating layer 孙振军,申文清,朱天军,崔国华 SUN Zhen2 jun ,SHEN Wen2 qing ,ZHU Tian2 jun ,CUI Guo2 hua (华北水利水电学院,河北邯郸 056021 ) (North China Hydraulic and Hyeroelectric Engineering Collage ,Handan 056021 , China ) 摘要:介绍了粉末涂料爆炸喷涂的工作原理及其影响因素和重要参数,指出了提高爆炸喷涂层结合强度的措施。关键词:爆炸喷涂;喷涂距离;结合强度中图分类号: TQ639. 2 文献标识码:A 文章编号:1006 - 6446 (2003 )05 - 0037 - 03 Abstract :Introduced was the operating principle ,the influence factor and its important parameter of explosive flame plating for the powder coatings. point out the measures which are taken to improve binating force of the explosive sprinking coating is stated in the article. Key words :explosive flame plating;flame plating distance ;bonding strength 收稿日期:2002 - 07 - 02 作者简介:孙振军(1965 - ),男,黑龙江望奎人,华北水利水电学院工程机械教研室主任,讲师,从事工程机械方面的教学和研究工作。 热喷涂技术可以制成各种耐磨、减磨、耐磨蚀、耐热、抗氧化、密封、导电、绝缘或其它特殊功用的涂层。若使涂层能起到良好的防护和强化作用,首要条件就是要求涂在基体上的涂层应有较强的粘附能力而不剥落,在承受热交变应力、冲击载荷、弯曲变形、振动或强压力摩擦等条件下,涂层与机体必须有足够高的结合强度。爆炸喷涂时粉末颗粒加热到高塑性或熔融状态,以 700~ 800 m/ s的飞行速度喷射到基体表面上,形成一层致密、结合牢固的覆盖层, 它所形成的涂层与基体的结合能力明显优于其它热喷涂技术。影响爆炸涂层结合强度的因素很多,本文通过分析和探讨这些因素,以便从中找出最佳的喷涂工艺参数,进一步提高爆炸喷涂层的结合强度。 1 涂料爆炸喷涂的粉末原理粉末涂料爆炸喷涂是将一定量的粉末注入喷枪的同时,引入一定量的氧-乙炔混合气体,将混合气体点燃引爆产生高温(约为 3000~ 3 500℃),使粉末加热到高塑性或熔融状态,以 700~ 800 m/ s的飞行速度喷射到事先准备好的工件表面上,形成高结合强度和高致密度的涂层,如图 1所示。图 1 爆炸喷涂示意图 2 爆炸喷涂层结合强度的影响因素影响爆炸涂层结合强度的因素很多,粉末颗粒具有的速度和温度是影响结合强度的最重要因素。 飞行速度爆炸喷涂时,粉末颗粒若能以高塑性或熔融状态高速地喷射到基体表面上,就能形成高致密度、结合牢固的涂层。在爆炸喷涂中,高速飞行的颗粒,本· 38· 水利电力机械 2003年 10月身所具有的动能为速度平方的函数,从公式 K e= mv 2/ 2可以看出,速度越大,动能越高。当粉末颗粒与基体表面相撞的瞬间,突然停止运动的颗粒把动能转换成热能,不仅使微小的粉末得到了第二次加热的机会,同时也加热了被撞击的基体表面,使粉末颗粒和基体表面均产生程度不同的塑性变形。此时,粉末颗粒与基体表面已不单纯是物理的结合,因接触区域有热化学反应现象,所以带有微粒焊接的性质。成扁平形状一层层依次叠加,形成具有一定厚度和强黏附能力的涂层。如图 2所示,表示镍粉末颗粒的飞行速度对结合强度的影响。结合强度随速度的增加而变化。图 2 颗粒飞行速度对结合强度的影响 加热温度粉末颗粒加热温度,即粉末颗粒在热气流中的融化程度是影响结合力的又一重要因素。由图 3可以看出,粉末颗粒过热和加热温度过低均对结合强度产生不良影响。只有当颗粒的加热温度接近或刚超过粉末熔点时,才能牢固地黏附在基体表面上。若表层粉末熔点低,而被包的核心粉末熔点高,此时选择的加热温度应以不超