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火焰噴涂是利用燃?xì)庖胰?、丙烷、甲基乙炔一丙二? MPS)、氫氣或天然氣與助燃?xì)怏w氧混合燃燒作為熱源，噴涂材料則以一定的傳輸方式進(jìn)入火焰，加熱到熔融或軟化狀態(tài)，然后，依靠氣體或火焰加速噴射到基體上。根據(jù)噴涂材料的不同，可分為絲材火焰噴涂和粉末火焰噴涂。

絲材火焰噴涂是利用氧乙炔燃燒的熱源，將連續(xù)、均勻送入火焰中的噴涂絲材加熱、熔融，再通過(guò)高壓氣體霧化成微粒狀，直接噴射到預(yù)先處理過(guò)的工件表面，連續(xù)沉積形成金屬、合金涂層。這種工藝方法是目前國(guó)內(nèi)最常用的熱噴涂技術(shù)之一，主要噴涂鋅、鋁、鋅鋁合金材料，用于大型鋼結(jié)構(gòu)件的長(zhǎng)效防腐蝕。

構(gòu)造

絲材火焰噴涂由絲材火焰噴涂槍進(jìn)行噴涂。噴涂源為噴嘴，金屬絲經(jīng)過(guò)噴嘴中心，通過(guò)圍繞噴嘴和氣罩形成的環(huán)形火焰，金屬絲的尖端連續(xù)地被加熱到其熔點(diǎn)，然后，由通過(guò)氣罩的壓縮空氣將其霧化成噴射粒子，依靠空氣流加速噴射到模具基體材料上，從而熔融的粒子冷卻到塑性或半熔化狀態(tài)，也發(fā)生一定程度的氧化。粒子與基體撞擊時(shí)變平并粘接到基體上，隨后與基體撞擊的粒子也變平并粘接到基體的粒子上，從而堆積成涂層，如下圖所示。

絲材火焰噴涂

特點(diǎn)

絲材的傳送靠噴槍中的空氣渦輪或電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)，以控制送絲速度。采用空氣渦輪的噴槍，送絲速度的微調(diào)比較困難，而且其速度受壓縮空氣的影響而難以恒定，但噴槍的質(zhì)量輕，適用于手工操作；采用電動(dòng)機(jī)傳送絲材的設(shè)備，雖然送絲速度容易調(diào)節(jié)，也能保持恒定，噴涂自動(dòng)化程度高，但噴槍笨重只適用于機(jī)械噴涂。

絲材火焰噴涂效率高，但噴出的熔滴大小不均，使得涂層結(jié)構(gòu)不均勻，孔隙率也較大，且拉絲噴涂材料的成形工藝受到限制。

粉末

粉末火焰噴涂是以氧乙炔火焰為熱源，把自熔劑合金粉末噴涂在經(jīng)過(guò)預(yù)處理的工件表面上，在保證工件不熔化的前提下，加熱涂層，使其熔融并潤(rùn)濕工件，通過(guò)液態(tài)合金與固態(tài)工件表面的相互溶解、擴(kuò)散，形成呈冶金結(jié)構(gòu)并具有特殊性能的表面熔覆層，其裝置如下圖所示。

粉末火焰噴涂裝置圖

粉末火焰噴涂與絲材火焰噴涂的原理基本相同，而且設(shè)備裝置也基本與絲材火焰噴涂相類似。不同之處是噴涂材料不是絲材而是粉末。粉末火焰噴涂只是將送絲機(jī)構(gòu)改為與噴槍固定規(guī)格的送粉裝置，粉末材料可以是金屬粉、合金粉、復(fù)合粉、碳化物粉、陶瓷粉。

粉末火焰噴涂中一般沒有壓縮空氣參與霧化、加速，噴涂粒子的推動(dòng)力直接來(lái)自燃料氣的作用，故噴涂粒子飛行速度較小，涂層結(jié)合強(qiáng)度較低，孔隙率較高。中性焰是最常用的熱噴涂火焰，中性焰噴涂時(shí)，噴涂材料既不易被氧化，也不會(huì)由于過(guò)剩乙炔的分解而帶來(lái)增碳，能較好地保證噴涂層的質(zhì)量，適用于任何金屬及其合金的噴涂。粉末火焰噴涂噴槍噴出的顆粒速度較高，火焰溫度低，因此涂層的結(jié)合強(qiáng)度及涂層本身的綜合強(qiáng)度都比較低，且比其他噴涂方法得到的孔隙率高。

優(yōu)缺點(diǎn)

火焰噴涂技術(shù)的基本特點(diǎn)是：①一般金屬、非金屬基體均可噴涂，對(duì)基體的形狀和尺寸通常也不受限制，但小孔目前尚不能噴涂；②涂層材料廣泛，金屬、合金、陶瓷、復(fù)合材料均可為涂層材料，可使表面具有各種性能，如耐腐蝕、耐磨；耐高溫、隔熱等：③涂層的多孔性組織有儲(chǔ)油潤(rùn)滑和減摩性能，含有硬質(zhì)相的噴涂層宏觀硬度可達(dá)450HB，噴焊層可達(dá)65HRC；④火焰噴涂對(duì)基體影響小，基體表面受熱溫度為200～250℃，整體溫度約70℃～80℃，故基體變形小，材料組織不發(fā)生變化。

火焰噴涂技術(shù)的缺點(diǎn)：①噴涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度較低，不能承受交變載荷和沖擊載荷；②基體表面制備要求高；③火焰噴涂工藝受多種條件影響，涂層質(zhì)量尚無(wú)有效檢測(cè)方法。

安全與防護(hù)

1 、氧氣瓶未裝減壓器前應(yīng)略為打開氧氣閥門把污物吹除干凈，以免灰塵、垃圾進(jìn)入減壓器而堵塞，造成事故.

2 、禁止把氧氣瓶和乙炔瓶以及其它可燃?xì)怏w的鋼瓶放在一起；凡易燃品、油脂和帶有油污的物品，不能和氧氣瓶同車運(yùn)輸.

3 、搬運(yùn)氧氣瓶和乙炔瓶時(shí)，應(yīng)將瓶口頸上的保護(hù)帽裝好，使用時(shí)，應(yīng)放在妥善可靠的地方，才能把瓶口頸上的保護(hù)帽取下.在扳瓶口帽時(shí)，只能用手或扳手旋下，禁止用金屬錘敲擊，防止產(chǎn)生火星而造成事故.

4 、氧氣減壓表螺母在氧氣瓶嘴上至少要擰上6~8扣.螺絲接頭應(yīng)擰緊，減壓表調(diào)節(jié)螺桿應(yīng)松開.

5 、在把氧氣瓶、減壓器裝好后，慢慢地打開氧氣閥門，檢查減壓器連接氧氣瓶的接頭是否漏氣，表指示是否靈活，開啟氧氣閥時(shí)，頭臉不要對(duì)著減壓表，應(yīng)站在減壓器側(cè)面或后面.檢查漏氣時(shí)不得使用煙火或明火，可用肥皂水檢查，檢查不漏后方可使用.

6 、嚴(yán)禁氧氣瓶口接觸油脂，或用油污的扳手?jǐn)Q氧氣瓶閥和減壓連接螺絲.也不允許戴油污的手套，以免產(chǎn)生燃燒爆炸事故.

7 、氧氣瓶、乙炔瓶及減壓器在使用前后應(yīng)妥善安放，避免撞擊和振動(dòng).

8 、使用乙炔瓶、氧氣瓶時(shí)應(yīng)垂直立放，并設(shè)有支架固定，防止跌倒.

9 、氧氣瓶與乙炔瓶、易燃易爆物品或其它明火要保持8～10米以上的距離.在某種情況下，確實(shí)難以達(dá)到8～10 米時(shí)，應(yīng)保證不小于5米，但必須加強(qiáng)防護(hù).

10 、氧氣瓶中的氧氣不允許全部用完，至少留1~2公斤/厘米2的剩余壓力.

11 、冬天如遇到瓶閥和減壓器凍結(jié)時(shí),可以用熱水、蒸汽或紅外燈炮給予解凍，嚴(yán)禁使用明火加熱.

12 、禁止使用鐵器猛擊氣瓶各部，也不能猛擰減壓表的調(diào)節(jié)螺桿，以防氣流高速?zèng)_出，因局部磨擦產(chǎn)生高溫而發(fā)生事故.

13 、夏天露天操作時(shí)，氧氣瓶和乙炔瓶應(yīng)防止直接受烈日曝曬，以免引起氣體膨脹發(fā)生爆炸，必須放在涼棚內(nèi)或用濕布掩蓋.