热喷涂的应用领域几乎包括了全部的工业生产部门,除前面介绍的在汽车和模具行业及众所周知的在航空、航海、纺织、机械等方面的应用外,还迅速扩大到其它领域。如对石油管路焊缝外进行喷铝保护,以及在石油设备阀门、溢流阻挡器和钻销工具上喷涂耐磨涂层;在人造关节上喷涂羰基磷灰石以增强钛基体与有机体的生物相容性;在印刷滚轮上喷涂陶瓷涂层,再用激光雕刻出纹路,用于把油墨从墨池中送到印刷室,在空调压缩机的铝制阀提杆帽上喷涂钢,以达到减重和耐磨的目的。
水冷壁喷涂是所谓超音速电弧喷涂,是指以电弧为热源,将融化的金属用超音速气流雾化,并高速喷射到工件表面形成涂层,使材料表面得以保护和强化的一种新技术。利用电弧喷涂,可以在不积热、不用贵重底层材料的情况下,获得致密的表面性能和结合强度的涂层。锅炉水冷壁管的可靠性,直接影响电厂机组的安全有效运行,但实际上,水冷壁管不可避免地会被腐蚀和磨损,从而降低其有效承载能力和安全性。利用表面喷涂法可以有效提高火电厂锅炉水冷壁管的防腐耐磨能力,节约维护费用,降低运行成本,提高水冷壁管的使用寿命。表面喷涂法是一种非常可靠的解决火电厂锅炉腐蚀、磨损的方法。锅炉水冷壁管高温腐蚀和磨损一直是电力系统普遍存在的严重问题,它的直接危害主要表现在以下两个方面,使管壁减薄;发生水冷壁突发性爆管事故。
喷砂:青海水冷壁防腐喷涂先选用16-20号石英砂粗喷、然后用14-16号轴承钢砂进行表面粗糙化处理,表面粗糙度达CB11373-89《热喷涂金属表面预处理通则》规定的Rz80-120um,喷纱后管壁表面应干燥,无灰尘、无油污、无氧化皮、无锈斑及其它杂物,基材表面呈现均质的灰白色金属外观。喷涂:雾化气流速度大于600m/s,粒子速度达到420m/s以上,水冷壁防腐喷涂涂层孔隙率可控制在0.9%以内,采用井字型喷涂方式,确保喷涂层的厚度均匀及结合力。涂层表面必须是均匀的,不允许有起皮、鼓包、颗粒粗大、裂纹、掉块、漏喷及其它影响涂层使用的缺陷。涂层封孔:为防止烟气中的腐蚀气体通过涂层孔隙渗透到涂层与基层结合层面造成内腐蚀,当天喷完的区域应及时封闭处理,材料选用渗透性较好的耐高温有机硅封孔剂,封闭微观孔隙。
锅炉喷涂是利用热源将喷涂材料加热至熔化或半熔化状态,并以一定的速度喷射沉积到经过预处理的基体表面形成涂层的方法,赋予基体表面特殊功能的目的。所制涂层是由无数变形粒子相互交错成波浪式堆叠在一起而形成的层状堆积结构,因此涂层中变形的颗粒与颗粒之间不可避免地存在一些孔隙。孔隙按其存在的形式可分为表面孔(开孔)、封闭孔和穿透孔(通孔)。当涂层用于耐腐蚀时,若涂层中有开孔或封闭孔存在,腐蚀介质不能直接到达基体表面,故其不能直接使基体发生腐蚀;则腐蚀介质会通过孔隙直接到达被保护基体的表面,使涂层与基体发生化学或电化学侵蚀,腐蚀产物在界面积累,因此为了阻止腐蚀介质对基体的侵蚀,提高涂层的耐腐性能及扩大其在特殊环境下的应用范围,必须对涂层进行封孔处理。
电弧喷涂原理是利用两根连续送进的金属丝作为自耗电极,在其端部产生电弧作为热源,用压缩空气将熔化了的丝材雾化,并以超音速喷向工作件形成一-种结 合强度高、孔隙率低、表面粗糙度低的涂层的热喷涂方法。其工作原理与普通电弧喷涂一样,超音速电弧喷涂是一个不断连续进行的熔化-雾化-沉积的过程。但在雾化方式上,超音速电弧喷涂与普通电弧喷涂有根本的区别,其优点是:雾化效果好,雾化后的粒子细小均匀,速度高,有利于获得高质量的涂层。超音速电弧喷涂采用拉伐尔喷嘴,将气流的速度从亚音速提高到超音速,加强了气流对粒子的加速效果,从而提高了粒子速度。粒子速度对涂层的性能有很大的影响。粒子速度高,粒子沉积时对基体的撞击作用就强,粒子变形就充分。
超音速火焰喷涂技术是使助燃气体与燃烧气体在燃烧室内燃烧产生高压火焰,再经特制的喷嘴射出高速焰流,从而将送入其中的粉体材料加热、加速喷射到基体表面形成涂层的方法。可使用丙烷、丙烯、氢气和乙炔等作为燃气,也可使用柴油或煤油等液体燃料。 采用超音速喷涂工艺制备的涂层非常致密,结合强度高(可达到70MPa以上),具有极低的孔隙率(1%~3%右)。NiCr- Cr3C2是使用超音速火焰喷涂工艺对电厂锅炉管壁进行防护时最常使用的粉体材料,由其制备的涂层显微硬度可达到1400HV左右,具有很好的耐磨粒磨损性能