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熱噴塗技術(shù)在表麵工程行業(yè)的應(yīng)用

日期:2024-09-01 10:10
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摘要:

熱噴塗技術(shù)在表麵工程行業(yè)的應(yīng)用

1、表麵工程及熱噴塗技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展
    表麵工程是經(jīng)表麵預(yù)處理後,通過表麵塗覆、表麵改性或多種表麵工程技術(shù)複合處理,改變固體金屬表麵和非金屬表麵的形態(tài)、化學(xué)成份和組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài),以獲得所需要表麵性能的係統(tǒng)工程。
   表麵工程綜合了多個(gè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論、技術(shù)和*新成果。表麵工程技術(shù)因在基體材料表麵製造了一層塗層或薄膜,或通過表麵改性賦予材料許多特殊性能,使材料的表麵性能大大優(yōu)於材料基體,不僅能大大延伸基體材料的應(yīng)用領(lǐng)域,而且解決了許多領(lǐng)域中材料無法滿足環(huán)境要求的問題。表麵工程技術(shù)在解決人類發(fā)展中遇到資源、能源、環(huán)境等共同問題中起著不可替代的重要作用。
   由於表麵工程技術(shù)節(jié)能、節(jié)材,從而保護(hù)了人類賴以生存的寶貴資源,同時(shí)還對(duì)環(huán)境保護(hù)起到了非常關(guān)鍵的作用。21世紀(jì)表麵工程技術(shù)將滲透各行各業(yè),推動(dòng)社會(huì)文明、提高生活質(zhì)量。
   熱噴塗技術(shù)是表麵工程中的一個(gè)重要分支,它是通過火焰、電弧或等離子體等熱源,將某種線狀和粉末狀的材料加熱至熔融或半融化狀態(tài),並將加速形成的熔滴高速噴向基體形成塗層。塗層具有耐磨損、而腐蝕、而高溫和隔熱等優(yōu)異性能,並能對(duì)磨損、腐蝕或加工超差引起的零件尺寸減小進(jìn)行修複。熱噴塗技術(shù)的應(yīng)用主要包括:長效防腐、機(jī)械修複及**製造技術(shù)、模具製作與修複、製造特殊的功能塗層等四個(gè)方麵。目前,熱噴塗技術(shù)已廣泛應(yīng)用於幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域以及家庭用品(如不粘鍋、紅外線保健電熱器等)
20世紀(jì)末,熱噴塗技術(shù)的發(fā)展十分迅速,並迅速被推廣使用。1980年到2000年,熱噴塗市場(chǎng)的變化見表1。到20世紀(jì)末,等離子噴塗仍然居主導(dǎo)地位。值得注意的是,高速火焰噴塗(HVOF)迅速發(fā)展,將占據(jù)25%的市場(chǎng)比例,居**位。電弧噴塗技術(shù),由於經(jīng)濟(jì)性好、塗層性能比火焰噴塗層優(yōu)越,將部分代替火焰噴塗技術(shù)上升到第三位。
表1 主要熱噴塗方法的應(yīng)用比例
年份
火焰噴塗
電弧噴塗
等離子噴塗
高速火焰噴塗
1980年
39%
6%
55%
-
2000年
12%
15%
48%
25%

2、熱噴塗技術(shù)的應(yīng)用

    熱噴塗技術(shù)目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,其主要應(yīng)用領(lǐng)域如表2所示。
表2 熱噴塗塗層的主要應(yīng)用領(lǐng)域  
領(lǐng)域
主要類型
塗層材料類型
防護(hù)塗層
陽極性防護(hù)塗層(抗大氣壓及浸漬腐蝕塗層)
Zn、Al、Zn-Al合金、Al-Mg合金、Al-Re
陰極性防護(hù)塗層(抗化學(xué)腐蝕塗層)
不鏽鋼、有色金屬及合金、氧化物陶瓷、塑料等高分子材料
抗高溫氧化塗層
Ni基、Co基合金、MCrAIY合金、氧化物陶瓷
強(qiáng)化塗層
耐磨粒磨損及衝蝕磨損
碳化物+金屬、自熔性合金、氧化物陶瓷
耐摩擦磨損塗層
Mo或Mo+合金;有色金屬及合金;自熔性合金;氧化物陶瓷
在強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中耐磨塗層
自熔性合金、高合金、陶瓷
特殊功能塗層
熱障塗層
氧化物陶瓷
可磨密封塗層
金屬+非金屬複合材料
熱輻射塗層
氧化物複合材料
導(dǎo)電屏蔽及防輻射塗層
金屬
固體潤滑塗層
金屬+非金屬複合材料
超導(dǎo)、耐電、高溫塑料等特殊塗層

近年的發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)是:
(1)大麵積長效防護(hù)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,對(duì)於長期暴露在戶外大氣的鋼鐵結(jié)構(gòu)件采用噴塗鋁、鋅及其合金塗層,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的刷油漆的方法,實(shí)行陰極保護(hù)進(jìn)行長效大氣防腐;(2)采用熱噴塗技術(shù)修複與強(qiáng)化大型關(guān)鍵設(shè)備及進(jìn)口零部件國產(chǎn)化;(3)超音速火焰噴塗技術(shù)的應(yīng)用:(4)氣體爆燃式噴塗技術(shù)進(jìn)一步得到應(yīng)用;(5)高速、自動(dòng)氧乙炔火焰末噴塗技術(shù)發(fā)展迅速;(6)熱噴技術(shù)在化工防腐工程中得到應(yīng)用;(7)激光重熔技術(shù)開始應(yīng)用。目前,熱噴塗技術(shù)在**、水利、電力、化工、建築、*、生物等眾多工程領(lǐng)域等方麵得到了日益廣泛的應(yīng)用,熱噴塗在海洋工程方麵也得到了廣泛應(yīng)用。對(duì)船身、甲板、駁船、大平底船、拖船等,熱噴塗都取得了良好的長效保護(hù)效果。

3、熱噴塗技術(shù)在化工、石油行業(yè)中的應(yīng)用
    在化工行業(yè)中,腐蝕尤為嚴(yán)重,它不僅造成大量材料和設(shè)備損失,而且因腐蝕造成的企業(yè)停產(chǎn)。**事故及環(huán)境汙染所帶來的損失更難以估量的。防止“跑、冒、滴、漏”是化工企業(yè)設(shè)備管理的主要任務(wù)之一。集多種工藝方法於一身、以表麵強(qiáng)化為宗旨的熱噴塗技術(shù)可以噴塗所有的固態(tài)工程材料,並具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,目前在化工行業(yè)中已得到日益廣泛的應(yīng)用?;そ橘|(zhì)往往含有硫及氧,如燃料、酒精、醋酸、甲、甘油、糖漿的儲(chǔ)罐,原軸套機(jī)械密封和葉輪,均可通過熱噴塗解決防腐。對(duì)一般弱腐蝕介質(zhì)可以通過金屬熱噴塗鋁、鋅、不鏽鋼加封閉解決,對(duì)強(qiáng)酸、堿等通過塑料火焰噴塗環(huán)氧、聚四氟乙烯等解決。效果十分顯著。熱噴塗在化工行業(yè)中的典型應(yīng)用有如下幾個(gè)方麵:
1、以低級(jí)材質(zhì) 和加熱噴塗層取代不鏽鋼、鈦合金等**材質(zhì)不鏽鋼。
2、可作為化工反應(yīng)罐、貯罐、攪拌裝置和管道的防腐塗層。
3、可作為搪玻璃設(shè)備崩瓷損壞的良好修補(bǔ)層。
     熱噴塗在石油工業(yè)中也得到了廣泛的應(yīng)用。熱噴塗已成功用於石油勘探,開采等設(shè)備的修複和防護(hù)。熱噴塗塗層已成功用於石油鋼管、海洋平臺(tái)的長效防腐。某井下作業(yè)公司工程安裝公司引進(jìn)的電弧噴塗技術(shù),較好地解決了金屬防腐難題,填補(bǔ)了油田金屬防腐空白。工程安裝公司目前已將該技術(shù)應(yīng)用到線材、板材、型材及金屬設(shè)備中,噴塗後的產(chǎn)品防腐能力提高了2倍以上。

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