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超音速喷涂的应用是什么？
再制造项目采用提高前辈的维修技术，严格的产品质量控制和正确的本钱核算，因此旧产品可以重复使用，并达到良好的技术和经济指标。再制造项目是高质量，节能和节省材料。环境保护是目标，符合国家可持续发展战略。再制造工程基于提高前辈的维护技术。其中，因为其工艺灵活性，涂层质量的可控制性和本钱上风，热喷涂技术在再制造方面具有广泛的应用。根据热喷涂原理，沉积之前颗粒的状态决定了涂层的机能，包括颗粒的速度，颗粒的温度和颗粒的熔融状态。颗粒的速度对涂层的机能有重要影响。当颗粒撞击基材表面时，它们会高速形成较大的脉冲。颗粒具有很强的可变形性，这有利于涂层的粘附性和密度的改善。超音速喷涂非常精彩。涂层的机能得益于极高的粒子速度。近年来的热点研究，冷喷涂技术完全依赖高速颗粒的动能来形成涂层。根据空气动力学和火箭发念头的原理，我们成功开发了超音速电弧喷涂技术（HVAS）和多功能超音速火焰喷涂技术（HVO / AF），可以制备高机能的金属，合金，金属陶瓷和无氧化物金属涂层已在产业中广泛使用。
1、超音速喷涂技术
电弧喷涂具有出产效率高，出产本钱低，工件受热少的长处。广泛用于长期防腐和耐磨涂料。它在热喷涂中据有重要地位。但是，它可与等离子喷涂和超音速火焰喷涂媲美。与普通电弧喷涂比拟，涂层质量较低，结合强度约为20
MPa，孔隙率为3％-10％，这限制了电弧喷涂的应用。超音速电弧喷涂技术基于进步粒子的速度。拉瓦尔喷嘴用于改善喷枪的雾化效果，并增强气流对颗粒的。将颗粒的速度进步到超音速，并制备了具有高结合强度，低孔隙率和低表面粗拙度的涂层，与普通电弧喷涂比拟，涂层的质量得到了极大的进步，接近于级别的等离子喷涂，全面进步了电弧喷涂层的质量。
超音速电弧喷涂的原理是：在焊丝末端燃烧的电弧会熔化平均喂入的焊丝，而由拉瓦尔喷嘴加速的超音速气流会将雾化的焊丝雾化成细小且平均的粒径分布。将颗粒喷涂到工件上以形成涂层。与普通电弧喷涂一样，超音速电弧喷涂是连续重复进行的熔融雾化沉积过程，但是就雾化方法而言，超音速电弧喷涂不同于普通电弧喷涂，而普通电弧喷涂则使用亚音速雾。超音速电弧喷涂采用超音速雾化，雾化后的微粒细小平均，速度快，有利于获得高质量的涂层。
超音速电弧喷涂在再制造中的应用
超音速电弧喷涂层结合强度高、孔隙率低、 表面粗拙度低、耐磨耐蚀机能好，在产业中有广
阔的应用远景，特别是在长效防腐和耐磨涂层方面。超音速电弧喷涂工艺灵活，在相称大的工艺 参数范围内都能得到机能优异的涂层，设备研制
成功后，获得了广泛的应用。
2.1 、长效防腐涂层
电弧喷涂铝、锌涂层耐蚀机能好，对基体有
良好的保护作用。因为铝、锌涂层的自侵蚀电位 均低于碳钢的自侵蚀电位，因此，铝、锌涂层具 有牺牲阳极的阴极保护作用，即使涂层有局部破
损，对基体仍旧有良好的防护效果，此外，电弧 喷涂镍铬和铁铬铝涂层还能有效地抗高温侵蚀。 超音速电弧喷涂层质量比普通电弧喷涂高，涂层
平均致密，孔隙率低，为侵蚀的防护提供了一条 本钱低、效果好的途径，特别是桥梁、钢铁塔架、 水闸门、产业锅炉等的侵蚀防护。
产业用锅炉水冷管壁的侵蚀是个重要的经 济和技术题目，更换管壁和停产的损失相称昂贵。 锅炉使用过程中，工作温度高，燃料含硫量高， 锅炉水冷管壁因为 Fe
元素与高温空气中的 S 元 素反应天生 FeS 而造成侵蚀。此外，熔渣和煤灰 对管壁有冲蚀作用，加剧管壁的侵蚀。超音速电
弧喷涂电厂水冷管壁，与普通电弧喷涂比拟，制 备的涂层平均致密，表面粗拙度低，结合强度高， 涂层质量大大改善，预计防腐寿命在 5 年以上。
跟着石化产业的发展，因为各种侵蚀原因引起化 工储罐、管道泛起事故的趋势显著增加，不仅造 成了大量的经济损失和环境污染，而且造成了很
多职员伤亡。因此，对化工设备进行防腐与维修， 是石化产业发展中重点解决的挫折之一。超音速 电弧喷涂石油化工厂的轻污油回收罐，大大进步
了回收罐的使用寿命，其使用寿命由原来的 3 年 进步到 8 年。
2.2 、耐磨涂层
在机械零部件的表面，采用热喷涂方法，制 备耐磨或耐磨耐蚀的涂层，对零部件进行修复或
强化，是热喷涂技术应用的一个重要的方面。超音速电弧喷涂制备的涂层结合强度高、孔隙率低， 经车削和磨削加工后易于知足精度和表面光洁度
要求，同时，与其它修复方法比拟，其本钱低廉， 为其在修复领域的应用创造了前提，具有较好的 技术经济效益。工程机械的功课环境越来越恶劣，
其液压系统柱塞往往因为超负载、液压油污染而 泛起粘着磨损和磨粒磨损，导致液压系统无法正 常工作。采用超音速电弧喷涂耐磨抗高温合金涂
层对失效的柱塞进行修复，修复后的柱塞不仅可 恢复使用，而且其使用寿命也原来均匀 15～20 天延长到均匀为 45 天，使用寿命周期进步了一倍
以上，产生了较好的经济效益。
3 、多功能超音速火焰喷涂技术
多功能超音速火焰喷涂系统的原理是：利用
煤油为燃料，氧气和压缩空气为助燃剂，控制系 统将煤油和氧气（压缩空气，或氧气与压缩空气 的混合气）以一定的流量输送到喷枪，经高机能
雾化喷嘴雾化混合成可燃混合气后喷入喷枪燃烧 室，混合气经火花塞点火燃烧后形成高温高压的 燃气，通过拉伐尔喷嘴将其加速到超音速。送粉
系统将喷涂粉末从拉代尔喷嘴的低压区送入超音 速射流，经射流加温加速后从喷枪喷出，高速喷 向工件表面沉积形成涂层。喷涂系统的枢纽是通
过调节进入喷枪的煤油、助燃剂（氧气与压缩空 气的混合气体）的流量比例来调节焰流的速度和 温度，从而控制喷涂粉末的加热和加速，以知足
喷涂材料的要求，制备高机能的金属涂层，合金 涂层和氧化物陶瓷涂层。
为多功能超音速火焰喷涂系统的焰流图，由图可知，焰流集中，射
流扩散角小，并泛起了超音速焰流所特有的马赫 锥，表明焰流的速度达到超音速。对 WC-12Co 涂层的结合强度进行了测试，测试结果表明涂层 的结合强度大于 70
MPa，测试时的断裂面泛起在 胶层，说明实际值大于测试值。
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