热喷涂方法和设备简介

1.火焰热喷涂

在喷涂时，粉末喷涂材料从粉斗被送入氧-乙炔火焰中，由火焰加热并依靠火焰加速喷射到工件表面。在有些情况下，也可以向火焰中吹入压缩空气，使粉末获得更高的速度。粉末火焰喷涂设备由喷枪及乙炔气和氧气的供给装置组成。喷枪主要包括火焰燃烧系统和送粉系统两部分。根据功率的大小，喷枪可分为中、小和大型两类。中、小型喷枪的外形和结构与普通的氧-乙炔焊枪相似，不同之处在于喷枪上装有粉斗和射吸粉末的粉阀体。它们的外形结构有以下区别：

中、小型喷枪在粉斗与粉阀体之间装有一个常闭阀门。工作时，按下粉阀开关柄，粉末由于自重的作用沿管路下流，并由向前喷射的氧气在喷枪前端形成的负压将粉末吸入喷枪，通过喷嘴进入火焰。火焰燃烧系统采用射吸式原理，氧气和乙炔混合后，由喷嘴上的孔中喷出，点燃后构成喷末的加热源。

大型喷枪有等压式和射吸式两种，其中较常采用的是射吸式。大型喷枪的送粉系统和氧-乙炔混合系统是分开的，因此，火焰性质和功率的调整与送粉气流的调节互不影响。这类喷枪除可以安装适合于喷涂一般粉末材料的通用喷嘴外，还配备有适合于喷涂特殊材料或用于喷熔时使用的喷嘴。通常大型喷枪都设计有辅助送粉气进口，可通入辅助气体（压缩空气或惰性气体），以提高高熔点材料或易氧化材料的喷涂质量。

中、小型喷枪的价格便宜、操作简单，适用于较小工件的局部修复。大型喷枪的安全性和可靠性好，对喷涂材料的适用范围广，而且工艺参数容易控制，喷涂效率和喷涂层的质量都比较高，适用于较大或较重要工件的强化和修复。

2.电弧热喷涂

电弧喷涂时，将两根通电的金属丝分别送入喷枪，利用在丝端产生的电弧将金属丝本身熔化，并由压缩空气将熔化的金属雾化成微粒，喷射到工件表面，形成喷涂层。电弧喷涂设备主要包括喷枪、电源、送丝机及压缩空气供给装置。

电弧喷涂通常使用直流电源，但对电源的要求与焊接略有不同，希望采用具有平特性或略带上升特性的外特性电源，因此多配备专用的喷涂电源。(www.xing528.com)

3.等离子焰热喷涂

等离子焰热喷涂是利用等离子焰流（即非转移型等离子弧）为热源，将粉末喷涂材料加热和加速，喷射到工件表面，形成喷涂层的一种热喷涂方法。

工作气体从喷嘴与钨电极间的缝隙中通过，当电源接通后，在喷嘴与钨电极端部之间产生高频电火花，将等离子电弧引燃，连续送入的工作气体穿过电弧后，成为由喷嘴喷出的高温等离子焰流。喷涂粉末悬浮在送粉气流内，被送入等离子焰流，迅速达到熔融状态，并高速喷射在工件表面上，在喷涂过程中，工件不与电源相接，因此工件表面不会形成熔池，并可以保持较低的温度（200℃以下），不会发生变形或改变原来的淬火组织。

等离子焰热喷涂设备主要包括喷枪、电源、送粉器、冷却水供给系统、气体供给系统及控制系统。

等离子喷枪实质上是一个等离子发生器，是等离子喷涂设备的核心装置。由于在喷涂过程中，粉末在等离子焰流中的加热时间大约只有2×10-5s，因此，粉末进入焰流的位置只要发生微小的变化，便会明显地改变粉末的加热效率。将粉末送入等离子焰流的方式有枪内送粉和枪外送粉两种。枪内进粉时，粉末的加热效率高，但在长时间工作的情况下，熔化后的粉末容易在喷嘴出口处堆积而堵塞枪口；枪外送粉可以避免枪口堵塞，但粉末的加热效率较低。

等离子焰热喷涂均采用直流电源。目前，我国生产的等离子焰热喷涂电源的额定功率主要有40kW、50kW和80kW等三种规格，对等离子焰热喷涂电源的性能要求与电弧焊电源基本相同。