《应用等离子喷涂》.ppt

该【《应用等离子喷涂》 】是由【相惜】上传分享，文档一共【26】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【《应用等离子喷涂》 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。编辑课件第六章应用由于材料外表工程技术是应用物理、化学、电子学、机械学、材料学等多学科的最新知识,对产品或材料外表进行处理,赋予材料外表减摩、耐磨、耐蚀、耐热、隔热、抗氧化、抗疲劳、防辐射以及声光电磁热等特殊功能的技术。不仅技术含量高,产品附加值高,综合收益大,投资见效快,而且节约材料资源,保护环境,降低能耗,所以它的应用及其广泛和重要。从当前工程应用量较大上看,外表工程技术主要是改善机械零部件、电子、电器元器件、人体生物医学植入体等部件基体材质外表性能的科学和技术。对机械零部件,主要通过外表技术处理提高机械零部件外表的耐磨、耐蚀、耐热性和抗疲劳强度等性能,使整个机器在高速、高温、高压、重载、强介质腐蚀等恶劣工况下能持续、平安的运行;对电子电器元器件,主要通过外表处理提高元器件外表的电、磁、声、光等物理性能,使经外表处理的元器件产品容量大、传输快、体积小,具有高转换率、高可靠性、高稳定性;对于家电产品,主要通过外表处理提高家电产品外表的耐蚀、美观等性能;对于生物医学材料,主要通过外表处理提高人造骨骼等人体植人件的耐磨、耐蚀及与人体的生物相容性,以保证患者的健康,能正常生活。可以说,外表工程技术的应用,已成为21世纪工业开展的关键技术之一。下面对一些具有代表性,又十分重要的方面看一看它的应用。—1热喷涂耐磨涂层在国内航空上的应用零部件耐磨涂层材料发动机涡轮轴NiCrBSi—Ni—Al涡轮叶片叶冠X一40三叉戟发电机轴Co一WC三叉戟机翼滑轨Ni3Al—WC三叉戟前轮轴、套筒Co—W发动机燃油导管NiCrSi某机型发动机用涡轮机叶片NiCoCrAlYTa编辑课件表6-2编辑课件抗热障、抗高温氧化上常采用渗镀、磁控溅射、低压等离子喷涂(LPPS)和阴极多弧镀技术和渗镀技术。还有封严、耐磨、减摩、阻燃、润滑等涂层。如在叶片上早期渗镀Al-Cr,Al—Si,A1-Ti,-Cr,.A1-Si,A1-Ti,,NiCoCrAIYHt,NiCoCrAlYHfSi,NiCoCrAlYTaHf超合金涂层。现今已用NiCoCrAlYTa六元超合金涂层装备了国产的战机,进一步提高了叶片的抗氧化性能和抗热腐蚀的能力。还研制成功适用于450℃钛合金叶片WC/Co耐磨涂层;适用于840℃以下涡轮机叶片、叶冠、涡轮后机匣的CoNiCrW耐磨涂层;适用于350-1600℃的聚苯脂铝封严涂层,镍包石墨封严涂层。根据不同使用环境特点,发动机部件涂覆大量的、类型各异的涂覆层,甚至在一个关键零部件上,采用多种涂层。如在钛合金压气机转子叶片、叶身上喷涂耐磨耐冲刷的涂层,而在榫头部位电镀防粘防啮合的银镀层,在叶尖上用防钛燃烧的阻燃涂层。又如在涡轮机叶片、。抗高温氧化粘结涂层,再沉积Y2O3稳定的ZnO2陶瓷涂层,而榫头仅允许沉积厚度较薄,对机械疲劳性不损伤的抗氧化涂层,叶尖那么喷涂抗氧化的高温耐磨封严涂层等。今天波音飞机先进的起落架也已使用超音速火焰喷涂的WC涂层,军机上用的钛合金传动轴花键、摩擦受力的关键部位都沉积有类金刚石膜层。,充分利用各种外表技术,已使汽车成为深受人们喜爱的、完美艺术的现代交通工具。在汽车车身、底盘、电气设备、发动机、塑料件都在涂装生产线上进行外表处理。在汽车钢构件的耐蚀与耐磨以及汽车的活塞环、连杆、齿轮、销轴与外表技术都已完全实用化。此外运用喷涂技术在轿车、载重汽车的变速箱从动齿轮外表喷金属钼涂层,使外表硬度HV可达700-1000,大大提高了齿轮使用的耐磨寿命。在汽车用铸模、铝模具上进行外表处理,不仅提高了脱模效果,还提高模具使用寿命50%,且零部件的光洁度高。编辑课件车刀、铣刀、滚刀、发动机凸轮轴、缸套等的强化其中涂层***在汽车机械加工中的应用效果十清楚显。不仅减少了***的消耗,延长了***的使用寿命,更使机械加工切削速度加快,被加工的零件光洁度高。目前,汽车工业用的齿轮滚刀、花键滚刀、插齿刀、圆盘拉刀、圆形样板刀、钻头、丝锥大都采用物理化学气相沉积的现代外表技术,在***上沉积TiN,),(TiAl)N,ZrN,HfN等。如经TiN沉积的剃齿滚刀、花键滚刀使用寿命分别提高2~~4倍。在我国的成都、哈尔滨、上海、北京等地已建有专用的涂层***生产线,供给TiN的涂层***系列产品。在采用外表改性技术上,如用喷丸强化,使汽车的汽阀弹簧、变速箱的倒挡齿轮解决了断裂;用滚压强化,使球铁曲轴抗变疲劳极限提高152%;发动机用凸轮轴,用离子渗氮,使凸轮轴的外表硬度HV到达650~720,其轴的耐磨性、抗擦伤性能显著提高;发动机的缸体、缸套采用激光外表淬火处理,在外表形成螺旋状分布的激光强化层硬度HV可达680~750,不仅改善了缸套与活塞的润滑,还使摩擦系数降低,耐磨性提高25%~30%,延寿25%~42%。1998年国内已形成12条年产120万件汽车缸套的激光外表处理生产线。此外,用离子注入N,C的改性技术,也可大幅度提高金属成形***、模具的使用寿命,因其目前生产本钱相对较高,离子注入没有普遍采用。;高级宾馆、文化娱乐大剧院、歌舞厅、音乐厅、超级市场、购物中心、高层的摩天大厦等现代城市建筑,所用的各种玻璃幕墙、精美华美的外表装饰,都是采用外表涂镀技术。电视机、收音机、移动通讯用的发射塔以及进人家庭的自来水、、暖气、煤气、天然气埋入的各种管线,用钢结构的都需要进行外表防护。为解决城市交通的拥挤,各种立交桥、钢缆斜拉桥、路灯杆、路标等都在设计上采用了外表防护技术。,更重要的是提高和改善了家电产品的使用性能,创造出许多具有时代特征、美好形象和市场竞争力的质优产品。如含***涂料具有的耐热、耐磨、防粘等优良特性,在家电中的电饭锅、抽油烟机、煎锅、电熨斗、烤炉上得到应用,大大地提高了这类家电产品的使用性能。在空调器中的蒸发铝肋片中,因制冷过程中凝露水的腐蚀,使空调器的使用寿命大为降低,现今在铝肋片的外表涂敷上一层薄薄的疏水膜,就可使凝露水珠粗化,迅速从铝肋片上脱落,从而防止了对铝肋片的腐蚀,提高了空调器的整体使用性能,并延长了空调器的使用寿命。各种花色品种的闪光涂料、透明涂料、多彩涂料、无光涂料,在洗衣机、电冰箱、电饭锅、电风扇、空调器、电视机、收音机、VCD、DVD机都普遍得到应用,从而促进了家用电器的开展和档次的提升。目前看,用外表技术主要是提高家电产品的防护、装饰和使用性能。主要有涂料涂装、电镀、功能转化膜、外表抛光、外表着色等。在外表涂装上,广泛采用静电粉末喷涂技术,就粉末涂料用量而言,1998年,年用量为8t,其中70%以上用于家用电器,不仅提高了外观品质,还提高了耐蚀性能。有的空调器设备外壳,先用阴极电泳底漆,再涂耐候粉末涂料,一些室内机的塑料外壳,用光固涂料,总体品质和外观装饰都可和国外同类产品外观相媲美,远销海外。塑料金属化、塑料镀膜、耐磨耐蚀塑料镀膜、无铬钝化、低温磷化、高红外(高强度红外辐射)快速凝固技术等一些外表工程技术,都会在我国家用电器的市场竞争中得到广泛的应用和开展。,解决大型部件耐磨、耐蚀的难题,大多以各种外表喷涂的技术为主。从西方兴旺国家各种“辊类〞在钢铁工业中的应用上看,取得显著应用实效的热喷涂辊类占各种辊类数的85%以上。如Co—WC喷涂的张紧辊,;又如退火炉辊,过去平均每月需停机30min进行检修,经热喷涂后,那么可保持3年内不检修,还大幅提高了钢带的品质。在日本钢铁公司热喷涂的退火炉辊的比例,从1982年的20%上升到1989年的100%,而带钢因辊面“结瘤〞引起产品报废,由80%下降到零。在热浸镀Zn、Al、Sn生产线上应用的沉浸辊,因受熔融液体对沉浸辊、稳定辊694~800℃铝液和452~570C|C锌液的浸蚀,同时又因钢带内辊面带动,运动速度高达35~40m/s,合金辊一般在铝液和锌液中的使用寿命分别为2~3天和10天,就在辊面上产生很深的磨痕和蚀坑,并划伤钢带外表,使钢带次品率增加,采用等离子喷涂A12O3+TiO2、MgO一ZrO2、MoAl2O3与NiCrAlY形成梯度涂层,涂层总厚为1mm;和用HVOF喷涂Co—WC涂层,由于喷涂的涂层材料与Al、Zn液不润湿,不发生化学反响,上述两种喷涂工艺的涂层分别在热浸A1、Zn生产线上运作,其使用寿命提高3~4倍。表6—3是各种辊类经热喷涂在钢铁工业中的应用实例。编辑课件