
金属热喷涂是在同一工件基体上叠加喷涂,先用锌涂层作为底层,再用不锈钢涂层作为面层,最终形成阶梯涂层,运用到水工钢结构中,经过大量研究与试验获得了既经济、又满意的防腐效果。其原理是利用某种形式的热源将金属喷涂材料加热,使之形成熔融状态的微粒,这些微粒在动力的作用下以一定的速度冲击并沉附在基体表面上,形成具有一定特性的金属涂层。水工钢结构件等基体材料的表面经过热喷涂技术处理,得到了耐腐蚀、耐磨蚀的金属保护涂层,从而增强水工钢结构件耐腐、耐磨的性能。

成都煤粉炉喷涂能量输入巨大,热焓输出相当于普通氧乙炔火焰的20余倍,火焰速度>7玛赫,温度约2600~3200℃,熔融粉末飞行速度>720米/秒,涂层性能卓越,适合喷涂碳化钨及部分合金。涂层结合强度高,理论研究认为,煤粉炉喷涂涂层结合强度与喷涂速度成正比,JP-5000实现了这个热喷涂界多年的追求,且能与基体产生部分微区冶金结合相,克服了碳化钨涂层易脱落的固疾。涂层呈压应力状态,熔融粉末高速撞击机件后,粉末颗粒形状改变,在JP-5000条件下近球形颗粒改变后,其长短轴比例可达>1/20,远大于普通火焰喷涂,这些形状改变后的颗粒的叠加所形成的涂层,具备了涂层应力状态由张应力向压应力转化的先决条件—理论研究认为—颗粒长短轴之比大于1/20时将出现压应力效果。综合性能优异,涂层孔隙率更低,硬度更高,耐磨性能更强,使用寿命显著提高。

在循环流化床锅炉水冷壁管防磨方面,有的锅炉制造厂家制造锅炉时,在水冷壁管常出现的磨损部位预先喷涂金属耐磨层,有一定防磨效果,但是在锅炉运行中,磨损经常超出了锅炉制造厂家预先喷涂范围;有的生产企业在锅炉水冷壁管磨损时更换新管,新管先在炉外喷涂再安装。在炉外喷涂,喷涂方式和喷涂设备选择空间大,施工条件相对较好,容易得到好的喷涂质量,但是确定换管的难度大,容易浪费,施工不便,工期拖长;而采取在炉膛内直接喷涂水冷壁管的方法,可不必割管,施工面积可大可小,施工省时方便,耗费小,给生产企业带来了很大的便利。但是炉内喷涂限制了喷涂条件,使有些高质量的喷涂方法由于设备和场地的限制, 众多热喷涂方法和热喷涂设备中,目前只有火焰喷涂和电弧喷涂,并且一般炉内喷涂面积不大。

涂层要求具有高结合强度、极低空隙率时,对金属或金属陶瓷涂层,可选用高速火焰喷涂工艺;对氧化物陶瓷涂层,可选用高速等离子喷涂工艺。根据工件的材料、技术要求及工作条件等选用基层及工作层用材料。选料时参阅其他有关资料。一般情形,薄涂层选用细粉,厚涂层选用粗粉。零件喷涂的主要目的大都是补偿磨损尺寸。一般,喷涂后必须机械加工达到尺寸和形位精度要求,因此确定涂层厚度时应考虑加工余量,并考虑喷涂后工件热态与冷态的尺寸差异。补偿层厚度以0.4~1mm为宜,局部厚度应3mm。加工余量一般可取0.40.8mm。对于工件磨损量小,只喷涂自粘结复合材料,其厚度应0.3mm。以涂层材料性能、厚度及粒度确定喷涂参数,包括乙炔和氧气的压力、喷距、喷枪与工件的相对运动速度等。