超音速火焰噴涂的原理

 

超音速火焰噴涂是將氣態或液態燃料與高壓氧氣混合后在特定的燃燒室或噴嘴中燃燒，產生的高溫、高速的燃燒焰流被用來噴涂。由于燃燒火焰的速度是音速的數倍，目視可見焰流中明亮的“馬赫節”，因而一般都稱HVOF為超音速火焰噴涂。

 

將粉末軸向送進該火焰，可以將噴涂粒子加熱至熔化或半熔化狀態，并加速到高達300-500m/s，甚至更高的速度，從而獲得結合強度高、致密的高質量的涂層。

 

超音速火焰速度很高，但溫度相對較低，約為3000℃，對于WC-Co系硬質合金，可以有效地抑制WC在噴涂過程中的分解，涂層不僅結合強度高，且致密，耐磨損性能優越，其耐磨損性能大幅度超過等離子噴涂層，與爆炸噴涂層相當，也超過了電鍍硬鉻層、噴熔層，應用廣泛。

 

等離子噴涂技術的原理

 

等離子噴涂技術是采用由直流電驅動的等離子電弧作為熱源，將陶瓷、金屬等材料加熱到熔融或半熔融狀態，并以高速噴向經過預處理的工件表面而形成附著牢固的表面層的方法。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。

 

等離子焰的溫度很高，其中心溫度可達30000℃，噴嘴出口的溫度可達15000~20000℃。焰流速度在噴嘴出口可1000~2000m/s，但迅衰減慢。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。

 

從以上基本的分享中可以了解等離子和超音速的簡單區別，主要體現在加工方式不同上，超音速是利用火焰的燃燒原理，而等離子則是利用分離出來的等離子電弧作為熱源進行加工處理，兩者的工藝各有千秋。