高速电弧喷涂简介

　　电弧喷涂是一种优质、高效、低成本的表面工程技术，在设备维修领域中应用较为广泛。该技术成功地应用于防腐、耐磨及设备维修等领域，成功地解决了钢结构件、舰船等的腐蚀以及大型贵重装备零件的修复等问题。近年来，电弧喷涂的设备及材料不断改善，使喷涂层质量显著提高。例如处于国际热喷涂技术前沿的全军装备维修表面工程研究中心，根据空气动力学原理，对传统电弧喷涂枪的流场进行优化设计，成功地研制出了具有国际先进水平的HAS-01型高速电弧喷涂枪。
新型高速电弧喷涂与普通电弧喷涂相比，具有显著的优点：
（1）粒子速度显著提高、雾化效果明显改善； 
（2）涂层的结合强度显著提高；
（3）涂层的内部组织致密，孔隙率低，表面粗糙度低。
一、电弧喷涂工艺
电弧喷涂工艺基本上包括工件表面的制备、喷涂、喷后处理等几个大的步骤。
1.表面清洗
表面清洗是对待喷涂表面及其相邻近的区域除油、去污、除锈等清洗工作。
2.表面预加工
预加工一般采用车床车削或磨床磨削的方法，预加工量由设计规定的喷涂层厚度决定。表面预加工的主要目的是对工件进行表面清理，除去待修工件表面的各种损伤（如疲劳层和腐蚀层等），原喷涂层、淬火层、渗碳层、渗氮层等，以及修正不均匀的磨损表面，使喷涂层的厚度均匀；预留喷涂层厚度；对工件表面进行粗化处理，以提高喷涂层与工件的结合强度。 
3.表面粗糙化
表面粗糙化一般采用喷砂处理。喷砂处理能除去工件表面氧化膜，显露出"新鲜"金属，并使表面粗糙化，同时还能使表面产生一定的残余压应力。
喷砂的材料选用可根据工件的尺寸、形状及硬度来确定。对于不喷涂的零件表面，喷砂时应予以保护，直到喷涂完毕后再去除。
4.喷涂涂层
根据零件表面预处理后的尺寸和修复后要求的基本尺寸，考虑还需要预留出加工余量，所以应当喷涂的厚度要适当增加。
为了提高结合强度，需要首先喷涂打底材料；喷涂完毕并检验合格后，继续直接喷涂工作涂层，恢复零件尺寸。喷涂后的工作涂层表面无裂纹、翘起、脱落等现象。 
5.喷涂层的机械加工和检测
针对不同零件，用专用车刀车削加工或用镗床加工，留下磨削余量，然后在磨床上磨削至标准尺寸。
磨削后的涂层表面致密无气孔和砂眼，无裂纹、起皮和剥落，表面粗糙度达到使用要求。
二、需要注意的问题
1.在预加工时，要特别注意边角过渡。这是因为喷涂层中存在着内应力，在喷涂层边缘，特别是锐边，有剥离的倾向。在边角处预留较大的圆角或倒角能防止喷涂层的剥离。
2.喷砂处理要选用洁净、锋利多角的砂料，并且要用无水无油的压缩空气吹喷。喷砂处理后，须用干净的压缩空气吹去工件表面尘埃，或用溶剂冲洗。 
3.喷砂后的基材表面活性最好，一般应在2～3小时内进行喷涂，否则表面会再次被污染、氧化以至生锈。
4.对长期与油脂接触的零件要进行加温或烘烤除油，防止内部油脂清除不干净，喷涂过程中渗出污染喷涂表面，降低结合强度。
5.喷涂过程中防止零件过热，可采用间断喷涂方法，降低涂层的内应力。
6.涂层的后加工要采用小进刀量的加工方法，防止温度过高和涂层的剥落。
高速电弧喷涂技术在设备耐磨方面得到了越来越多的应用，如对大功率柴油机由于润滑系统缺油而导致曲轴第三连杆轴颈严重拉伤时，选用铝青铜为底层，3Crl3为工作层，对曲轴进行了修复，并经机械加工达到了规定的尺寸精度，使用结果证明效果良好。高速电弧喷涂技术还在大型水压机柱塞、造纸烘缸、轴瓦的修复和制造中得到了广泛应用。