硬质合金轧辊等离子喷涂工艺介绍: 等离子喷涂过程中,影响涂层质量的工艺参数是很多的。因此,对不同工件、不同基体和不同涂层,其工艺的优化是很复杂的,一 般要经过反复试验才能得到。下面介绍几个主要工艺参数。 气体的选择原则主要根据是可用性和经济性。可用性是指不与工件和喷涂材料发生有害反应,且能满足喷涂的基本要求;经济性即尽可能价廉。N2 很便宜,且离子焰热焓高、传热快,利于粉末的加热和熔化,但对于易发生氮化反应的粉末或基体则不可采用。氩气电离电位较低,等离子弧稳定且易于引燃,弧焰较短,适于小件和薄件的喷涂。氩气还有很好的保护作用,例如,选用氩气喷涂Cr2C3、WC、TiC和ZrC等可防止脱碳。对于理论研究,也宜于用氩气,不过氩气热焓较低,价格昂贵。 工作气体的流量大小直接影响等离子焰流的热焓和流速,从而影响喷涂效率、涂层气孔率和结合力等,是重要的工艺参数。在一定的功率下,往往有一个最佳工作气体流量值。等离子喷涂使用的工作气体流量一般为37.8 ~94.4 L/min。
在特定的情况下,等离子气体流量过高时,气体将会从等离子射流中带走有用的热,在相同的时间内喷涂粒子的速度增大,减少了喷涂粒子在等离子火焰中的“滞留”时间,因此,喷涂材料就不能达到粒子变形所必要的半熔化或塑性状态,其结果是涂层黏结强度、密度和硬度都较差,沉积效率也会显著降低;相反,等离子气体流量太低,会使电弧电压值不适当,并大大降低喷射粒子的速度。在极端情况下,等离子气体流量不足会引起喷涂材料过热,造成喷涂材料过度熔化或汽化,也会引起熔融的粉末粒子在喷嘴或粉喷口聚集,然后以较大的球状沉积到涂层中。在磨削涂层时,这种球状沉积物会形成更大的涂层空穴。在喷涂操作中,如发现有较大的球状喷涂材料沉积到涂层上,应立即停止操作,把球状物去掉后再继续喷涂。必须指出,很低的等离子气体流量也会严重烧蚀喷嘴。