史方杰,安 鵬,彭明軍
(貴州省六盤水師范學院化學與化學工程系,貴州六盤水 553004)
冶金技術中熱噴涂技術的實踐應用
史方杰,安 鵬,彭明軍
(貴州省六盤水師范學院化學與化學工程系,貴州六盤水 553004)
在冶金行業中熱噴涂技術是一種使用十分廣泛的冶金技術,其在冶金行業發展中起到了極其重要的作用?;诖?,首先介紹了熱噴涂技術的概念及特點,進而分析了熱噴涂技術在冶金領域中的應用實踐情況,最后展望了熱噴涂技術的發展前景。
冶金技術;熱噴涂技術;實踐;應用;前景
熱噴涂技術是本世紀初誕生的一種新技術,其在自身的發展中主要沿著三條主線不斷向前。熱噴涂技術在速度和溫度上的選擇在很大程度上取決于設備的結構和熱源類別,在一定角度上進行觀察,其溫度越高則速度越快,進而更加利于形成一個優質的涂層,這也決定了在熱噴涂技術發展中溫度和速度是最需要突破的地方。而在國際方面也對熱噴涂技術的發展提出了能源、汽車以及冶金三大主題,表明未來熱噴涂技術將會有更加廣闊的應用空間。
熱噴涂技術是由一系列過程組成,在這些過程中,首先是以某種形式的熱源實現噴涂材料的加熱,直至加熱材料呈現為半熔融至熔融狀態的微粒,并且通過一定的機械功,將這些微粒以一定速度撞擊并沉積于機體表面,進而形成具備一些特性的噴涂層[1]。
熱噴涂技術在其類型上主要分為四種,并且每一種都有自身的特點,首先,是火焰噴涂技術,是目前使用十分廣泛的一種技術,主要應用于制造各種陶瓷、合金以及純金屬;其次,為爆炸噴涂,該技術的使用難度很大,是一種高能的噴涂方法,然而能耗也較高;再者,為電弧噴涂,是一種具備高質量的精密噴涂技術;最后,為等離子噴涂,該技術是一種新型的熱噴涂技術,具備諸多優勢,近年來在我國發展十分迅速。
熱噴涂技術在冶金領域的應用是冶金行業標準快速提升的必然趨勢。具體而言,熱噴涂技術其在冶金領域的應用主要集中在涂層和熱噴涂層厚處理兩個方面。
首先,是依托于熱噴涂技術的各種冶金涂層,其一為熱障涂層,其主要應用于航天機械制造之中,而爆炸涂層技術是熱障涂層的關鍵技術;其次,為納米涂層,納米涂層技術應用于冶金行業中的優勢主要集中在斷裂強度高、腐蝕性好,以及在可塑性和硬度方面具有很大提升的方面,但是目前納米涂層技術還不成熟,只在我國的國防事業中有著較為廣泛的應用;再次為非晶涂層,具備硬度、強度以及耐磨性均良好的優勢,我國在非晶涂層的應用主要集中在合金涂層材料的制備上;再者為生物活性涂層,其和生物組織有著極佳的可容性,因此目前被廣泛應用于制造各種牙齒和關節;最后,為防腐涂層,該技術主要被應用于一些需要長期使用但是難以維護的鋼鐵材料上[2]。
熱噴涂技術在熱噴涂涂層處理之后也具備一定的應用價值,主要集中在激光重熔技術、電子書重溶技術、鎢極氬弧重溶、火焰重溶、感應重溶以及整體加熱重溶等方面。
熱噴涂技術的關鍵在于熱噴涂的材料,目前在熱噴涂材料上已經取得很大的進展,因此未來熱噴涂技術的發展也必須緊隨時代的需求。此外,目前國內外熱噴涂技術的發展主要是朝著高速、高效以及高能的方向發展,多功能集成技術、軸向送粉技術以及實施控制技術是未來在熱噴涂技術設備上的主要發展方向。在熱噴技術應用的設備研究方面也逐漸將可使用的噴涂材料范圍不斷擴大,目前導熱、非晶、納米、超導、絕緣以及隱身等功能的熱噴涂材料是研究的新重點。而在熱噴涂技術材料以及設備不斷發展的背景下,熱噴涂技術的應用范圍也必將越來越廣。除此之外,在光、聲、電等無損技術快速發展的背后,未來熱噴涂技術質量監控也必將是未來的主要研究熱點[3]。
綜合上述分析,在熱噴涂技術不斷完善發展的背景下,熱噴涂涂層的應用范圍也必將越來越廣,在我國的經濟生產各個領域都必然會起到促進作用。而在目前使用較為成熟的領域,還需要進一步開展對熱噴涂技術的認識和研究,進而更加貼合自身行業的實際需求進行熱噴涂技術的改善應用,使其更好地服務于行業發展。
[1] 趙志平,李新勇.重熔處理對火焰熱噴涂Ni60A涂層件疲勞性能的影響[J].粉末冶金技術,2015,33(4):285-289.
[2] 趙志平,李新勇,李有堂,等.不同重熔處理對鎳基粉末合金熱噴涂件疲勞性能的影響[J].粉末冶金技術,2012,30(1):3-7;17.
[3] 王聰瑜,賈成廠,夏洋,等.YSZ耐刻蝕涂層制備技術的研究[C]//2015年全國粉末冶金學術會議暨海峽兩岸粉末冶金技術研討會論文集.2015,23(04):618-622.
[4] 王志棟.尾吊布局飛機和發動機一體化設計研究[C]//計算流體力學研究進展——第十二屆全國計算流體力學會議論文集.2004.
[5] 吳漢基,蔣遠大,張志遠,等.微小衛星的在軌推進技術[C]//中國空間科學學會空間探測專業委員會第十八次學術會議論文集(上冊).2005.
[6] 吳漢基,蔣遠大,張志遠,等.微小衛星的在軌推進技術[C]//中國空間科學學會空間探測專業委員會第十八次學術會議論文集(上冊).2005.
Application of Thermal Spraying Technology in Metallurgy
Shi Fang-jie,An Ρeng,Ρeng Ming-jun
In the metallurgical industry,thermal spraying technology is a very wide range of metallurgical technology,which plays a very important role in the development of metallurgical industry.Based on this,first introduces the concept and characteristics of thermal spraying technology,and then analyzes the application of thermal spraying technology in metallurgy field,and finally puts forward the development prospects of thermal spraying technology.
metallurgical technology;thermal spraying technology;practice;application;prospect
TF124.8
A
:1003–6490(2016)10–0040–01
2016–09–23
史方杰(1994—),男,河南武陟人,本科在讀,主要研究方向為冶金工程。