锅炉防磨喷涂的有哪些优点

锅炉防磨喷涂具有以下优点:

(1)基体受热少，零件不变形，热处理状态不改变。

由于锅炉喷涂时零件不带电，母材不熔化，所以等离子火焰虽然温度高，但能量非常集中，等离子弧轴向温度梯度非常大。一般零件的温升不超过200℃，零件就不会变形，这对薄壁零件、细长杆和一些精密零件的修复非常有利。由于母材的热处理性能在200℃以下不会发生变化，所以可以喷涂一些高强度钢。(2)可以喷涂的材料范围很广，涂层种类也很多。

由于等离子火焰流的高温，可以将各种喷涂材料加热到熔融状态，因此锅炉的抗磨喷涂材料种类繁多，可以获得各种性能的喷涂涂层，如耐磨涂层、隔热涂层、高温抗氧化涂层、隔热涂层等。就涂层的广泛性而言，氧-乙炔火焰喷涂、电弧喷涂、高频感应喷涂、爆炸喷涂不如锅炉耐磨喷涂。(3)工艺稳定，涂层质量高。

锅炉防磨喷涂工艺参数可定量控制，工艺稳定，涂层重现性好。在锅炉抗磨喷涂中，熔融颗粒的飞行速度可达180 ~ 480 m/s甚至更高，远高于氧-乙炔火焰粉喷涂45 ~ 120 m/s的颗粒飞行速度，当熔融颗粒与零件碰撞时，变形充分，涂层致密，与基体结合强度高。锅炉耐磨涂层与母材的正常结合强度通常为30 ~ 70兆帕，而氧-乙炔火焰喷涂的结合强度通常为5 ~ 20兆帕。由于锅炉防磨喷涂时可以通过改变气体来控制气氛，因此可以大大降低涂层中的氧含量或氮含量。

锅炉耐磨喷涂的工艺参数主要包括电弧功率、送粉量、气体流量和喷涂距离、喷枪移动速度、母材温度等。1送粉量和电功率

送粉量和电功率是喷涂过程中比较重要的参数，需要经常更换。而且，这两个参数是相互关联的。在确定这两个工艺参数时，关键是要它们的适当匹配。送粉量和功率的适当匹配意味着在不同的送粉量下，对某一品牌、某一粒度组成的粉末应施加不同的电功率，通过调节氢气流量可以射流所需的工作电压和焓，通过调节电流可以调节输入功率。在送粉量不变的情况下，如果电功率过小，粉末会熔化不良，涂层中会含有较多的生粉末，粉末在撞击工件时不会充分变形，会有较多的粉末反弹损失，导致沉积效率低，涂层质量较低。相反，如果电力过大，虽然粉末的熔化和冲击变形良好，但加热会使粉末严重氧化和烧蚀，涂层中会有更多的烟灰，熔融颗粒飞溅严重，也会降低沉积效率和涂层质量。因此，对于一定品牌、一定粒径的粉体，输送的粉体量应与电功率值相适应。在生产中，送粉量与电功率的适当匹配方法是采用喷雾沉积效率试验。通常，沉积效率曲线中至高点的电功率值是较佳值。

2喷涂距离

粉末在等离子火焰流中被加热和加速需要一些时间，因此应该有合适的喷射距离。喷涂距离过近，粉末受热不良、冲击变形不足会影响涂层质量，零件会被等离子火焰流严重氧化，同时基体温度升高过高，导致热变形。如果喷涂距离太远，已经加热到熔融状态的粉末与零件接触时会冷却下来，飞行速度开始下降，也会影响涂层质量，喷涂效率会明显下降。

3主要气体、二次气体和送粉气体的流量

被引入喷枪以压缩电弧和电离的气体称为主要气体。Ar气等是锅炉防磨喷涂中常用的主要气体。为了提高等离子弧的焓，通常在离子气体中加入N2和H2，称为二次气体或二次气体，用于驱动粉末的气体称为送粉气体。主气体流量是重要的工艺参数之一，直接影响等离子火焰流的焓和流量，进而影响喷涂效率和涂层孔隙率等。如果流量过大或过小，喷涂效率会降低，涂层孔隙率会增加。如果气体流量过大，离子浓度会降低，过量的气体会冷却等离子火焰流，降低焓和温度，不利于粉末的加热，粉末熔化不均匀会降低喷涂效率，使涂层结构疏松，孔隙率增加。另一方面，如果空气流量过小，喷枪的工作电压会下降，使火焰流动变弱，容易造成喷嘴烧蚀。送粉气体的流量对涂层质量也有很大影响，尤其是送粉喷枪。送粉气体流量过小，会使粉末难以到达火焰流中心，而过大，会使粉末通过射流中心，造成严重的“边界效应”，使涂层疏松，粘结强度降低。

4.喷枪移动速度

喷枪移动速度在一定范围内对涂层质量和喷涂效率的影响不明显。喷枪的移动速度或一定送粉量下喷枪与工件的相对速度是慢是快，是指工件的面积或每单位时间被喷枪扫过的每一喷涂层的厚度，所以调节喷枪的移动速度实际上就是控制每一喷涂层的厚度。每次喷涂的厚度不应太厚。一般每次喷涂的涂层厚度不要超过0.25毫米，喷涂两次0.25毫米以上的涂层较好。此外，喷枪的移动速度对工件的温升也有影响。为了不致因基板局部温升过高而造成过大的热变形或热应力，也希望在覆盖的前提下，选择更快的喷枪移动速度。

5.基体金属温度

金属基底的温度是喷涂工艺的一个重要参数。大多数工件在喷涂前需要预热，以去除水分和活化表面，有利于涂层与基体的结合，控制基体相对于涂层的热膨胀。对于一些薄壁零件，可以减少喷涂后冷却过程中零件和涂层收缩不一致而产生的应力，有利于涂层与基体的结合。喷涂前预热也可以减少喷涂后零件疲劳强度的下降。但当金属零件预热温度超过200℃时，零件表面开始出现严重的氧化膜，导致涂层结合强度明显下降。预热温度一般为100~150℃。喷涂碳化钨钴粉末时，基体应保持较低的温度，以减少碳的燃烧损失。