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超音速等离子喷涂的原理

时间:2018-09-10 20:14:17  来源:  作者:

      超音速等离子喷涂热源为非转移型等离子弧,以喷涂粉体材料为主。喷枪的电极( 阴极) 和喷嘴( 阳极) 分别接电源的负、正极,向喷枪供给工作气体,由高频火花引燃电弧,气体被加热到很高的温度而电离,在机械压缩效应、自磁压缩效应和热压缩效应作用下,由喷嘴喷出,形成高速等离子体射流。经由送粉气输送粉进入射流后,粒子被迅速加热加速,形成软化或熔化粒子束。当这些粒子撞击到基材表面时,在基体材料表面流散、变形和凝固,后来的熔融粒子又层层堆叠在先前凝固粒子的上层从而形成涂层。由于高的送粉速度和温度以及相对洁净的工作环境,超音速等离子喷涂在易氧化,难熔陶瓷粉末喷涂等方面已取得广泛应用。根据研究者研究经验,超音速等离子喷涂过程参数选择非常关键,参数的选择对涂层质量产生重要影响,其影响最为重要的两个参数有: 一是等离子体气体。根据气体的可用性和经济性,一般情况下选择 N2是合适的。它不仅价格便宜,电离热量更快,喷雾更好。但是对于易于硝化的一些材料,不能使用 N2,应该选择稍贵一点的 Ar。二是电弧的功率。电弧的功率要求也是严格的,既不能太高也不能太低。如果电弧功率太高,可以使电弧温度快速升高,可能导致涂层性质的变化。如果电弧功率太低,则等离子体加热时间较长,使涂层的性能发生改变。

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