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热喷涂稀土锌铝合金生产技术解析
2006年7月28日 9:4  
随着现代化工业的发展,各个工业部门越来越多的要求机械设备能在高参数(如高温、高压、高速、高度自动化)和恶劣的工况条件下(如严重的磨损和腐蚀等)长期稳定运转,因此,就需要提高材料表面的耐腐蚀性;耐磨性及耐热性等性能。用高级合金材料制造整体设备及零件以达到表面防护和表面强化的目的,显然是很不经济的,有时甚至是不可能的,所以,研究和发展材料的表面处理技术就具有重大的技术经济意义。热喷涂技术作为一种新的表面防护和表面强化工艺,在近十多年的时间里得到了高速发展,热喷涂技术由早期制备一般的防护性涂层发展到制备各种功能性涂层,由产品的维修发展到大批量的产品制造,由单一涂层发展到包括产品失效分析、表面预处理、喷涂材料和设备的选择、涂层系统设计和涂层后加上在内的热喷涂系统工程:而且这种转变是由使用条件最苛刻和要求最严格的宇航工业开始,然后迅速向民用工业部门扩展开来。所谓热喷涂技术,就是为了改善基体材料的性质,利用某种热源把喷涂材料熔融,并喷向基体材料的表面而形成各种涂层的一种技术。

热喷涂工艺具有如下特点:

(1)可以在各种材料上喷涂涂层,如在金属、陶瓷、玻璃、木材、塑料、石膏、布和纸等材料的表面均能进行喷涂;

(2)可喷涂的材料很广泛,几乎包括所有的固态工程材料,如各种金属、陶瓷、塑料、金属、非金属矿物及这些材料组合成的复合粉末材料等;

(3)采用复合涂层等工艺,可以将性能截然不同的两种以上的材料制成具有优异综合性能的涂层,如耐蚀、耐磨减磨、耐热绝热、抗氧化、导电、绝缘、密封、节能、辐射和及防辐射以及其它特殊功能的涂层;

(4)一般不受被喷涂工件尺寸的限制和施工场所的限制,即可以对大型构件表面进行大面积喷涂,也可以在指定的局部表面进行喷涂;既可以在工厂室内施工,也可以在户外现场施工,十分灵活;

(5)喷涂层厚度可以控制,从几十微米到几个毫米,耗用的材料少,因而花钱少,收效大;

(6)喷涂操作的程序较少,喷涂施工时间短、效率高,比较经济、易于推广;

(7)在热喷涂过程中,基体材料的受热程度可以控制,等离子喷涂时,基体材料的温度不会超过200℃。因此,基体的变形很小,对基体材料的组织几乎没有影响;

(8)喷涂层的耐磨性很高,它的硬度可以根据所使用的材料类型调整到比较高的范围;

在现代工业中,热喷涂技术正逐渐发展成为象铸、锻、焊和热处理那样独立的材料加工工艺成为工业部门节约贵金属材料,节约能源,提高产品质量,延长产品使用寿命,降低成本,提高工效的重要工艺手段。热喷涂在产品制造和废旧品的维修上,也得到了越来越多的应用,取得了显著的经济效果。作为热喷涂的一个重要方面,在钢铁表面喷涂锌及铸合金是钢铁材料表面耐腐蚀的一个主要手段。与电镀锌和热浸镀锌相比,热喷镀锌的最大优点是可用于不能电镀和热浸镀的大型构件,如大型桥梁、铁塔、储油罐、水库闸门、水槽及输送管道、钢轨和结构件等等。国内、外在所有资料表明:当钢铁构件表面喷涂0.2-0.3mm锌涂层并加封闭层,可在大气、清水、海水、中耐蚀20-30年。近几年,随着铸铝合金在热浸镀中的应用,热喷涂锌铝合金也在国外开始研制并逐步开始应用。与纯锌和锌合金相比,其耐蚀性和涂层的表面性能有了很大的提高,而涂层厚度只需原来的一半甚至连一半都不到,其经济效益十分显著。

目前,国外(主要是美国、英国、加拿大、墨西哥等国)在热喷涂锌铝合业应用方面的大大领先我国。已研制出ZbAl15的锌铝合金丝并已开始大规模的应用。同时,正在研制高铝含量(含铝20%-40%)的锌铝合金丝。在理论研究方面,尽管作了大量的探讨工作,但对热喷涂时结合的机理方面尚未有定论,只处于假设阶段。国内目前尚未见有关钵铝合金丝研制和应用方面的报寻。
 
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