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鋼結構噴砂加工材料設備了解
發布時間:2014-07-15
   近期我國加快了設備研制和生產步伐,目前已形成了完整的研制和生產體系,已有20多個單位從事熱噴涂設備開發與生產,能夠生產各類型的氧乙炔火焰噴涂設備、噴熔設備;新型電弧噴涂設備;成套等離子噴涂設備、噴焊設備;各類專用機床;熱噴涂空氣凈化設備,前處理及后加工設備。單機品種已達100多個,這些產品開發與生產,保證了熱噴涂技術的發展, 比較突出的有:
A、 鋼結構高速火焰噴涂裝置  目前從國外引進的高速火焰噴涂裝置(HVOF)、(HVAF)以及超音速等離子噴涂設備,其特點是粒子飛行速度高,涂層與基體結合強度高,孔隙率低,這些設備已在航天、航空、冶金、化工和電力等行業發揮著重要作用。但是上述進口設備價格昂貴,且燃料(丙烷、丙烯)不易普及,針對上述情況,結合我國國情,四川長城噴涂技術研究所研制成功了氧乙炔焰作熱源的高速噴涂槍。由于受到乙炔壓力的限制,目前雖然粒子飛行速度達不到超音速,但卻比常規氧乙炔火焰粉末噴涂飛行速度提高了4~5倍,比常壓等離子噴涂也提高了1~2倍,可噴涂金屬及合金粉末材料有Al2O3-TiO2-Co-WC以及聚乙烯、尼龍等熱塑型粉末材料。此外,西安交通大學等單位已研制成功高速火焰(HVOF)噴涂裝置,并開始應用。
B、 氧-乙炔火焰金屬粉末噴涂裝置  氧-乙炔火焰金屬粉末噴涂技術目前在國內推廣應用范圍很廣,幾乎所有大企業都把它作為修舊利廢的一種手段。上海、江蘇、武漢和四川等地已開發生產了多種型號的噴涂、噴焊槍,已廣泛為噴涂單位服務。上海焊割噴涂機械廠近期在原QHT-7/h火焰噴槍的基礎進行改進,采用兩套噴嘴,利用兩種熱源:即氧?乙炔焰和氧?液化石油氣(家用瓶裝)。采用瓶裝液化石油氣作可燃氣體,可大大降低成本,且對噴涂作業帶來更大的方便。
C、 高速電弧噴涂裝置  由于電弧噴涂具有結合強度高、耗能少、成本低等優點,所以近年來這種設備在國內越來越被人重視,并積極采用,特別是在鋼鐵結構件大面積長效防護工程及電站鍋爐管道熱腐蝕中發揮了重要作用。在普通電弧噴涂的基礎上,國家產學研設備工程中心裝甲兵工程學院、西安第二炮兵工程學院近期又研制成功了高速電弧噴涂槍,氣流速度高達600m/s以上,其涂層結合強度、孔隙率等多項指標都優于普通電弧噴涂,目前正在進一步推廣應用。
D、 氣體爆燃式噴涂裝置  航天總公司六二一研究所,從60年代開始研制,現已安置了一套完整的燃氣爆炸噴涂裝置,為航天、航空以及其他軍工部門噴涂了許多高密度優質涂層,設備已達到或接近國外同類產品水平。北京長城鈦金公司近年來與烏克蘭合作,建立了中外合資的北京鈦得新材料有限公司,引進了烏克蘭的爆炸噴涂設備制造技術,現在能生產計算機控制三維行走機構的爆炸噴涂設備,除面向國內用戶外,已出售到美國及臺灣等地區。
E、 新型等離子噴涂槍  清華大學等單位研制成功了QZNI高能內孔等離子噴涂槍,該槍功率可達75kW,熱效率、等離子射流平均焓值、射流溫度、噴槍功率和粉末沉積率均達到Metco大內孔噴槍水平。近期,北京市熵科爾應用技術研究所研制成功了BT-G1、BT-G2、BT-G3型新型等離子噴槍,以及BT-NI型大內孔噴槍,同時還研制成功了BT-F1型雙筒式超細粉末送粉器和物理方法冷卻系統,使國產等離子噴涂設備水平又上了一個新的臺階,縮短了與國外設備水平的差距。
F、 氧-乙炔火焰塑料粉末噴涂裝置  近年來,采用氧-乙炔火焰,用沸騰送粉方法,通過特制的噴槍噴涂塑料粉末,可以得到平整光滑的塑料涂層。這對于大型工件、各種貯罐、管道涂裝塑料涂層提供了一種新方法。為此,沈陽市熱噴涂廠、武漢材料保護研究所、裝甲兵工程學院等都先后研制成功了不同型號的火焰塑料粉末噴涂裝置,并且進行了大面積施工,收到了良好效果。其中,武漢材料保護研究所研制成功的FSP-Ⅱ型塑料粉末火焰噴槍性能達到了UTP公司I-SPRAY-JET噴槍的水平。
G、 新型噴砂設備問世  北京、上海等地近期已研制成功了小型可回收式噴砂設備以及大型環保噴砂設備,大大地改善了勞動條件,減少了環境污染,為推動我國熱噴涂技術的發展起到了積極作用。
熱噴涂材料的新發展
   人們稱熱噴涂材料是熱噴涂的"糧食"。鋼結構噴涂材料性能、質量、品種是衡量涂層質量的重要水準之一,也是影響經濟效益的關鍵因素。我國熱噴涂材料雖然起步較晚,但進入70年代以來發展相當迅速,目前已有40多個生產廠家生產近百個品種,基本上能滿足國內需要。這些研究和生產單位研制和生產的熱噴涂材料大體可分為:
   粉末材料 北京礦冶研究總院研制成功的氧化釔部分穩定型氧化鋯熱隙涂層材料,以及抗高溫氧化的鎳鉻鋁鈷氧化釔底層材料已在航空發動機上得到了廣泛應用;重慶儀表材料研究所研制成功的空氣氧化鋯材料噴涂的熱障涂層,其各項指標也達到要求;北京礦冶研究總院研制成功的鎳鉻-碳化鉻復合粉末材料,已在許多電廠鍋爐水冷壁管上作為抗高溫耐蝕耐磨涂層,應用效果良好;沈陽砂輪廠研制成功的氧化鋁、氧化鋁-氧化鈦粉末已廣泛用于紡織機械及冶金設備上,該廠研制成功的CrB2粉末在連鑄機軋輥及爐底輥上噴涂應用已初見成效;北京鋼鐵研究總院采用自蔓延法研制的XTiC+yCr3C2+zNi復合陶瓷材料,適于等離子噴涂,涂層硬度可達54HRC,可耐800℃高溫;自貢硬質合金廠生產的Co-WC合金粉末,已經得到廣泛推廣應用;四川等地研制成功的鉬基合金粉末,已成功地應用于汽車同步環的噴涂。
A、熱噴涂陶瓷粉末
熱噴涂陶瓷粉末主要是指氧化物、碳化物、氮化物、硼化物及硅化物粉末,常用的熱噴涂陶瓷粉末主要有Al2O3、ZrO2、TiO2、WC、Cr2O3等。陶瓷涂層具有硬度高、耐磨性和耐熱性好等突出優點。采用等離子噴涂可解決材料熔點高的問題,幾乎可噴涂所有陶瓷材料,用火焰噴涂可獲得某些陶瓷涂層。
B、熱噴涂塑料
   在金屬和非金屬表面噴涂塑料,具有美觀、耐蝕的性能。若在塑料粉末中添加硬質相還可使涂層具有一定的耐磨性。聚乙烯涂層可耐250℃溫度,在常溫下耐稀硫酸、稀鹽酸腐蝕,并具有耐濃鹽酸、氫氟酸和磷酸腐蝕的性能,而且具有絕緣性和自潤滑特性。常用的熱噴涂塑料還有尼龍、環氧樹脂等。
   熱噴涂技術是材料表面強化與保護的新技術,它在表面改性技術中占有重要地位。該項技術在我國始于50年代,70年代末形成氣候。目前,無論在設備、材料、工藝、科研等方面都在迅速發展與提高,已成為表面技術一個重要組成部分。其發展趨勢是:設備方面(噴槍)向高能、高焓、高速度發展;材料方面向系列化、標準化、商品化方向發展,以保證多功能高質量涂層的需要;工藝方面向機械化、自動化方向發展,如計算機控制、機械手操作等。當今,熱噴涂技術在國民經濟各領域里都得到了廣泛應用,推廣應用前景廣闊。
C、絲材  北京工業大學研制成功并批量生產了含稀土元素的耐磨耐蝕熱噴涂金屬粉芯絲材,比較典型的有7Cr13型、3Cr13型、低碳馬氏體型,適合于電弧及火焰噴涂,其涂層平均結合強度為50MPa、孔隙率小于7%、涂層平均硬度40~50HRC;北京有色金屬研究總院最近研制成功了用于電弧噴涂打底用的Ni-Al合金絲,以及用于抗高溫腐蝕與磨粒磨損的電弧噴涂用Ni-Cr合金絲(相當于美國TAFA公司的45CT);裝甲兵工程學院研制了SL30型Ni-Cr合金絲涂層+有機金屬復合涂層,成功地代替美國TAFA公司的45CT;沈陽工業大學研制成功了鐵基合金電弧噴涂打底絲,代替鋁青銅絲;上海、北京、浙江、四川等地研制并生產Fe-Cr-Al絲、Al-Mg合金絲、Zn-Al合金絲以及巴氏合金絲等。
D、塑料粉末  在開發研制供氧乙炔火焰噴涂用的聚乙烯、聚丙烯、尼龍等粉末的基礎上,近期有關單位又研制成功了氯化聚醚、改性氟塑料粉末,拓寬了塑料涂層的應用范圍,已在防腐工程中得到了應用。
E、棒材  引進美國的陶瓷棒材噴涂材料,已在紡織機械中得到成功應用,國內試制的陶瓷棒材及柔性陶瓷絲材已問世,不久將推向市場。 上述材料,都是近期在國內出現的新品種,這些材料的開發與生產,為我國熱噴涂技術的發展創造了有利條件。

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