超音速電弧噴涂的原理

超音速電弧噴涂原理是利用兩根連續(xù)送進(jìn)的金屬絲作為自耗電極，在其端部產(chǎn)生電弧作為熱源，用壓縮空氣將熔化了的絲材霧化，并以超音速噴向工作件形成一種結(jié)合強(qiáng)度高、孔隙率低、表面粗糙度低的涂層的熱噴涂方法。其工作原理與普通電弧噴涂(亞音速零化)一樣，超音速電弧噴涂是一個(gè)不斷連續(xù)進(jìn)行的熔化一霧化-沉積的過(guò)程。但在零化方式上，超音速電弧噴涂與普通電弧噴涂有根本的區(qū)別，即超音速電弧噴涂是采用超音速霧化。其優(yōu)點(diǎn)是:零化效果好，零化后的粒子細(xì)小均勻，速度高，有利于獲得高質(zhì)量的涂層。超音速電弧噴涂采用拉伐爾噴嘴，將氣流的速度從亞音速提高到超音速，加強(qiáng)了氣流對(duì)粒子的加速效果，從而提高了粒子速度。粒子速度對(duì)涂層的性能有很大的影響。粒子速度高，粒子沉積時(shí)對(duì)基體的撞擊作用就強(qiáng)，粒子變形就充分。有利于粒子與基體、粒子與粒子之間的結(jié)合，從而提高涂層的結(jié)合強(qiáng)度和內(nèi)聚強(qiáng)度;粒子速度高，粒子沉積前在空氣中的飛行時(shí)間短，飛行中產(chǎn)生的氧化物就少，有利于粒子的結(jié)合，從而提高涂層的內(nèi)聚強(qiáng)度，降低涂層的孔隙率。粒子速度越高越有利于獲得高質(zhì)量的涂層。隨著熱噴涂設(shè)備的更新?lián)Q代，粒子速度在不斷提高，涂層的質(zhì)量也不斷得到改善。

超音速零化減小了粒子的粒度，降低了涂層的粗糙度。粗糙度是涂層的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)它取決于霧化后粒子的粒度。超音速霧化加強(qiáng)了氣流對(duì)絲材端部熔化金屬間的作用，霧化的粒子細(xì)小均勻，大大降低了涂層的粗糙度。同時(shí)，粒子粒度的減小，也降低了粒子扁平化過(guò)程中的飛濺，有利于降低涂層的孔隙率。

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