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防磨涂層

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防磨涂層

石油化工閥門噴涂碳化鎢

各功能涂層

公司加工涂層類型：
A、耐磨損一熱噴涂技術(shù)應用最大的領(lǐng)域，這類涂層主要為：
(1)耐粘著磨損或劃傷一一專用典型涂層為鈷基碳化鎢、碳化鉻/鎳鉻涂層。
(2)耐磨粒磨損一專用典型涂層為鈷基鎳鉻合金、自熔合金混合鉬、氧化鉻涂層。
(3)耐微振磨損一專用典型涂層為氧化鋁/二氧化鈦涂層。
(4)耐氣蝕磨損一專用典型涂層為鋁青銅涂層。
(5)耐沖蝕磨損一專用典型涂層為氧化鋁/二氧化鈦、氧化鋁涂層。

B、耐高溫和氧化一這類涂層抗化學或物理分解，改善零件的高溫性能，這類涂層主要為：
(1)熱障涂層一典型涂層為氧化釔做穩(wěn)定化處理的氧化鋯涂層。
(2)抗高溫氧化涂層一典型涂層為鎳/鉻涂層。
(3)耐熱腐蝕涂層一典型涂層為鎳/鉻涂層。

E、恢復尺寸涂層一這類涂層主要用于修補因磨損或加工超差的零件，對涂層材料和選擇主要取決于零件的使用要求。

F、間隙控制涂層一這類涂層提供緊密的封嚴間隙，顯著提高設備性能和運轉(zhuǎn)效率，與配合零件接觸時，涂層優(yōu)先受控磨損，典型涂層為鎳/石墨、聚酯鋁混合物、鋁/石墨涂層。

熱噴涂材料及涂層功能和應用

熱噴涂材料

目前實際應用中已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的噴涂材料有金屬、合金和陶瓷等，主要以粉末、絲材、棒材狀態(tài)使用，其中噴涂粉末占噴涂材料總用量的70%以上。用作涂層的材料有：

1、熱噴涂用粉末

純金屬粉末: W、Mo、Al、Cu、Ni、Ti、Ta、Nb等

合金粉末： Al-Ni、Ni-Cr、Ti-Ni、Ni-Cr-Al、Co-Cr-W、MCrAlY(M=Co、Ni、Fe)，Co基、Ni基、Fe基自熔合金等

氧化物陶瓷粉末：Al₂O₃、ZrO₂、Cr₂O₃、TiO₂等

碳化物粉末：WC、TiC、Cr₃C₂等

金屬陶瓷粉末：WC-Co，Cr₃C₂-NiCr等

塑料粉末：尼龍、聚乙烯，聚苯硫醚等

2、熱噴涂用絲材

Al、Cu、Zn、Sn、Al-Zn合金，巴氏合金，不銹鋼，Ni-Al絲等

3、熱噴涂用棒材

Al₂O₃、ZrO₂、Cr₂O₃等

涂層功能和應用

1、抗磨損涂層

磨損是造成工業(yè)部門設備損壞的主要原因之一，可能產(chǎn)生磨損的工作條件包括微振、滑動、沖擊、擦傷、侵蝕等?？鼓p涂層應該是堅硬的，而且具有耐熱和耐化學腐蝕的性能。Fe、Ni、Co基自熔合金以及WC-Co和Cr₃C₂-NiCr等金屬陶瓷以及Al₂O₃、Cr₂O₃等陶瓷材料具有上述這些性能。采用涂層技術(shù)提高工件表面耐磨性的應用非常廣泛，如活塞環(huán)、齒輪同步環(huán)噴涂Mo涂層，紡織機械中的羅拉、導絲鉤等零部件噴涂耐纖維磨損的Al₂O₃、Al₂O₃—TiO₂陶瓷涂層，泵和閥門密封面噴涂Cr₂O₃_、WC-Co等耐磨涂層，大馬力載重汽車曲軸及大型磨煤機、排風機軸等采用Fe基合金材料進行磨損修復和耐磨強化等。

2、防腐蝕涂層

長期暴露在戶外大氣（海洋、工業(yè)及城鄉(xiāng)大氣）和不同介質(zhì)（海水、河水溶劑及油類等）環(huán)境中的大型鋼鐵構(gòu)件，如輸變電鐵塔、鋼結(jié)構(gòu)橋、海上鉆井平臺、煤礦井架以及各種化工容器如儲罐等，受到不同程度的環(huán)境氧化和侵蝕。采用Al、Zn、Al-Zn合金及不銹鋼等涂層進行防護，可以獲得長達20年以上的長期防護效果。一些受到氣體腐蝕和化學腐蝕的部件，可以根據(jù)具體工況（如介質(zhì)、濃度、溫度、壓力等）選擇合適的金屬、合金、陶瓷及塑料等涂層材料進行防護。

3、抗高溫氧化和耐熱腐蝕涂層

對于一些暴露在高溫腐蝕氣體中的部件，受到高溫、氣體腐蝕及氣流沖刷的作用，嚴重影響了設備的壽命和運行的安全?？垢邷匮趸案邷馗g的材料除了必須抗高溫氧化和耐腐蝕外，還必須具有與基體材料相似的熱膨脹系數(shù)，方不會因溫度周期變化和局部過熱導致涂層抗熱疲勞性能下降。用作抗高溫氧化和高溫腐蝕的涂層材料有：NiCr、NiAl、MCrAl、MCrAlY(M=Co、Ni、Fe)及Hastiloy和Stellite合金等。這類涂層的典型應用如電廠鍋爐四管（水冷壁管、再熱器管、過熱器管及省煤器管）及水冷壁等的高溫氧化腐蝕一直是電力、造紙、化工等工業(yè)鍋爐用戶需要解決的問題，經(jīng)多年研究、實踐證明，采用電弧噴涂Ni-Cr、Fe-Cr-Al、Ni-Cr-Al、45CT等涂層能獲得良好的防護作用，使用壽命最長達9年。MCrAlY涂層用于航空渦輪發(fā)動機葉片涂層以及作為渦輪發(fā)動機燃燒室、火焰筒等用熱障涂層的粘結(jié)底層。

4、熱障涂層

ZrO₂、Al₂O₃等陶瓷涂層，熔點高、導熱系數(shù)低，在高溫條件下對基體金屬具有良好的隔熱保護作用稱為熱障涂層。這種涂層一般由兩個系統(tǒng)構(gòu)成，一是由金屬作底層，另一則是由陶瓷作表層。有時為了降低金屬和陶瓷間的熱膨脹差異和改善涂層中的應力分布，常在粘結(jié)底層和陶瓷面層間增加一過渡層，該過渡層或為由底層金屬和面層陶瓷材料以不同比例混合的多層涂層或為由金屬及陶瓷材料成分連續(xù)變化的涂層來形成所謂的成分（或功能）梯度涂層。金屬粘結(jié)底層為Co或Ni、加有Cr、Al、Y的合金材料，陶瓷材料最好采用由Y₂O₃穩(wěn)定的ZrO₂，熱障涂層一般用于柴油發(fā)動機活塞、渦輪發(fā)動機燃燒室、閥門和火焰穩(wěn)定器等。

5、絕緣涂層

陶瓷材料不僅具有高的硬度和優(yōu)良的耐磨性能，還具有十分優(yōu)良的絕緣性能，采用高能等離子噴涂的Al₂O₃涂層致密、絕緣強度高，是理想的絕緣涂層。如果采用有機或無機物質(zhì)對噴涂層再進行封孔處理，則將獲得更為優(yōu)良的絕緣效果。目前這種高度絕緣的涂層已用于對高分子材料薄膜進行活化處理的電暈放電輥表面，效果良好。

6、間隙控制涂層

采用復合粉末，在基體上噴涂軟質(zhì)的可磨耗密封涂層是航空、航天工業(yè)中迅速發(fā)展起來的高溫密封、控隙技術(shù)，是現(xiàn)代熱噴涂涂層的重要應用之一。在配合件的接觸運動中采用可磨耗涂層材料是由兩種粉末的混合粉或團聚粉組成，用火焰或等離子噴涂方法制備。一般來說，可磨耗涂層由金屬本體和非金屬填料組成，填料通常是石墨、聚脂、氮化硼等。填料的作用是減弱涂層本身的整體性，從而增強涂層的可磨損性。已經(jīng)開發(fā)了一系列的噴涂用可磨損涂層材料，這些涂層用于表面的空氣密封部位，壓氣機或透平葉片與金屬表層結(jié)構(gòu)或機閘之間，獲得了良好的密封效果。可磨耗涂層還可用于迷宮式密封，該涂層用來疏導冷卻空氣，減少發(fā)動機壓縮空氣的損失，并保持轉(zhuǎn)子軸的壓力平衡。

7、尺寸恢復涂層

熱噴涂是恢復零部件尺寸的一種經(jīng)濟而有效的方法。無論是因工作磨損還是因加工超差造成工件尺寸不合要求，均能利用熱噴涂技術(shù)予以恢復。這種方法既沒有焊接時的變形問題，也不象特殊的電鍍工藝那樣昂貴。同時新表面可以由耐磨或抗蝕材料構(gòu)成，也可以與工件的構(gòu)成材料相同。修復各種軸類和柱塞件是典型的應用，包括迥轉(zhuǎn)軸、汽車軸、往復柱塞、軸頸、軋輥、造紙烘缸以及石油化工工業(yè)中的泵類葉輪葉片及外殼等。發(fā)電機汽缸中分面現(xiàn)場熱噴涂修復是熱噴涂恢復平面工件尺寸的一個成功的應用例。發(fā)電機汽缸在長期的使用中其中分面由于微振、熱汽流腐蝕及沖蝕等作用而發(fā)生多處形狀不同、面積不等及深淺各異的破壞，引起泄漏而影響發(fā)電機效率。采用熱噴涂方法分別對各破壞處進行噴涂填補，然后通過打磨使得汽缸平面恢復平整并達到所需的尺寸精度。熱噴涂技術(shù)不失為重量大、結(jié)構(gòu)復雜和價格昂貴的汽缸的中分面現(xiàn)場修復的安全（不會發(fā)生變形）、簡單而高效的方法。

8、生物功能涂層

在不銹鋼或鈦基體上噴涂生物功能陶瓷涂層，如羥基磷灰石等，能有效地克服金屬型人工骨骼與生物體組織不相容和體液腐蝕問題，并能改善人體組織與人工植入體的結(jié)合。

9、遠紅處幅射涂層

某些氧化物具有高的熱輻射率，在受熱時能夠輻射出遠紅處波，這種波的能量極易被高分子有機物（如油漆）、水、空氣等物質(zhì)的分子吸收產(chǎn)生共振而產(chǎn)生內(nèi)熱，從而加速過程的進行。在加熱元件上噴涂這種涂層，其節(jié)電效率一般平均在25～40%左右。

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