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电弧喷涂的特点及涂层工艺材料选择

发布时间:2019-04-27 15:51  信息来源:福德特新材料(苏州)有限公司

  现如今许多我国诸多领域已经使用上了这种新型的喷涂方式,其投入低、回报高且操作便捷。今天小编就带大家了解一下电弧喷涂的特点及涂层工艺材料选择:
 
电弧喷涂的特点及涂层工艺材料选择

  一、电弧喷涂技术原理

 
  电弧喷涂技术就是通过专用电源,使带电的耐腐蚀金属丝材产生电弧熔化,在 1/1000—1/10000秒内,熔融金属的高温液滴被压缩空气喷吹、雾化、喷涂至预先喷砂除锈的钢铁构件表面,形成纯度高、结合力强的机械—冶金结合喷涂层,它对活泼的钢铁基体具有阴极保护作用。
 
  然后在该喷涂层上均匀涂敷具有抑制腐蚀作用的专用封闭剂,它不仅能进一步隔绝腐蚀介质侵蚀基体钢铁,同时使电弧喷涂金属层与封闭涂层界面阻抗增大,耐腐蚀性能大为增强。
 
  电弧喷涂防腐涂层的防腐原理为机械屏蔽和阴极保护联合作用。当涂层发生破损、腐蚀介质存在时,金属喷涂层能够牺牲自己,保护钢铁基体不发生腐蚀;
 

  二、电弧喷涂的特点

 

  1、防腐寿命长

 
  根据不同的腐蚀环境和具体的工件特点,通过合理的涂层设计,目前电弧喷涂长效防腐涂层体系自身的耐蚀寿命达50年以上,是重防腐油漆的4—5倍,热浸镀锌的2—3倍,玻璃钢涂层的2—3倍。因此电弧喷涂防腐技术使钢结构件的使用寿命由10~15年提高到半个世纪以上。
 
  2、与金属基体的结合力高:电弧喷涂层与基体以机械热镶嵌和微冶金结合共同作用,涂层表现出较高的结合力,是火焰喷涂的3倍,大大超过了国家标准,在所有防腐涂层里结合力最高。
 

  3、生产效率高

 
  电弧喷涂长效防腐技术同氧—乙炔火焰喷涂相比,电弧喷涂为双丝送入,单机生产效率提高了3—4倍。
 

  4、涂层质量好

 
  电弧喷涂加热丝材方式为电弧加热,丝材融化温度高,融化均匀,喷涂致密,涂层质量稳定,对工件的热应力没有影响,而氧—乙炔火焰喷涂为火焰加热,丝材融化温度低,存在氧化、碳化等隐患,影响涂层质量。
 

  5、可修复性强

 
  钢结构件在加工、起吊、运输、安装过程中,涂层易被碰坏、划伤,电弧喷涂技术可以进行修复,保证了防腐体系的完整性和有效性;而热浸锌及玻璃钢等防腐技术本身无法进行修补,只能用喷涂或其它方法修复,势必增加设备投资。
 

  6、普遍适应性好

 
  电弧喷涂技术可根据腐蚀环境不同选用相应的耐蚀材料,工艺系统具有普遍适应性;热浸锌只能制备锌涂层,对于复杂的腐蚀环境,单一的锌涂层往往又难以适应,因此热浸锌防腐方法适应性较差。
 
电弧喷涂的特点及涂层工艺材料选择
 

  三、电弧喷涂设备的特点

 
  电弧喷涂设备具有喷涂涂层质量好、致密度高、结合力强、喷涂效率高、高效节能、操作简便安全等特点,可喷涂锌、铝、不锈钢、铜等金属丝材,应用于各种防腐工程和机械维修。
 
  该设备具有如下几个显著特点:
 

  1、喷涂效率高

 
  该型电弧喷涂设备每小时可喷锌25-35kg,是传统线材火焰喷涂效率的2-4倍。
 

  2、涂层质量好

 
  该系列电弧喷涂设备,采用目前世界公认的先进技术-双雾化、封闭式喷嘴,喷出的雾化粒子温度高、飞行速度快、涂层致密、均匀,涂层的物理性能(如密度、结合强度、均优于传统的线材火焰喷涂层。
 

  3、喷涂时工件不变形

 
  由于以高压空气为动力,使工件在喷涂时受热很轻微,保证了工件在喷涂时不变形。
 
电弧喷涂的特点及涂层工艺材料选择
 

  四、电弧喷涂涂层工艺材料选择

 

  1、铝及铝合金

 
  铝用作防腐喷涂层时,作用与锌相似。它与锌相比,比重轻,价格低廉,在含有二氧化硫的气氛中耐腐蚀效果比较好。在铝及铝合金中加入稀土元素不仅可以提高涂层的结合强度而且可以降低孔隙率。铝还可以用作耐福德正神层。铝在高温作用下,能在铁基体上扩散,与铁发生作用生成抗高温氧化的Fe3A1,从而提高了钢材的耐热性。铝涂层己广泛应用于贮水容器、硫磺气体包围中的钢铁构件、食品贮存器、燃烧室、船体和闸门等。
 

  2、铜及铜合金

 
  纯铜主要用作电器开关和电子元件的导电喷涂层及人像、工艺品、水泥等建筑表面的装饰喷涂层。黄铜喷涂层广泛用于修复磨损及加工超差的零件,修补有铸造砂眼、气孔的黄铜件,也可作为装饰喷涂层使用。铝青铜涂层的结合强度高,抗海水腐蚀能力强,并具有很好的耐腐蚀疲劳和耐磨性。主要用于喷涂水泵叶片、气闸阀门、活塞、轴瓦表面。
 

  3、锌及锌合金

 
  锌为银白色金属,在大气或水中具有良好的耐腐蚀性,对钢铁基材还具有电化学保护作用。而在酸、碱、盐中不耐腐蚀,当水中含有二氧化硫时,它的耐腐蚀性能很差。在锌中加入铝可以提高喷涂后的耐腐蚀性能,因此目前大量使用Zn-A1合金喷涂材料。锌喷涂层已广应用于室外露天的钢铁构件,如水门闸、桥梁、铁塔和容器等。
 

  4、粉芯丝材

 
  国内外已采用粉芯丝材作为电弧喷涂材料,我国已应用3Crl3、4Crl3、7Crl3等丝材作为耐磨喷涂材料,同时具有良好的抗高温稳定性。
 

  5、镍及镍铬合金

 
  镍合金中用作喷涂材料的主要为镍铬合金,这类合金具有很好的抗高温氧化性能,可在800℃高温下使用,是日前应用很广的热阻材料。镍铬涂层可以耐水蒸气、二氧化碳、一氧化碳、氨、醋酸及碱等介质的腐蚀,因此,镍铬合金被大量用作耐腐蚀及耐高温喷涂层。例如,美国采用45CT(45%Cr、4%Ti,其余为Ni、丝材电弧喷涂锅炉管道取得了良好效果。
 

  6、碳钢和低合金钢

 
  碳钢和低合金钢是广泛应用的电弧喷涂材料。它具有强度较高、耐磨性好、价格低廉等特点。电弧喷涂过程中碳和合金元素易烧损,易于造成涂层多孔和氧化物夹渣,使涂层性能下降,因此采用碳元素较高的碳钢,以弥补碳元素的烧损。