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1、电弧喷涂技术本讲稿第一页，共十三页3.1 概述3.4 电弧喷涂技术本讲稿第二页，共十三页3.4 电弧喷涂技术什么是电弧喷涂？电弧喷涂是将两根被喷涂的金属丝作为自耗性电极，利用其端部产生的电弧作为热源来熔化金属丝材，再用压缩空气穿过电弧和熔化的液滴使之雾化，以一定的速度喷向基体（零件）表面而形成连续的涂层。电弧喷涂电弧喷涂直流电弧喷涂直流电弧喷涂（操作稳定，涂层组织致密，效率高）交流电弧喷涂交流电弧喷涂 本讲稿第三页，共十三页3.4.1 电弧喷涂原理及特点原理原理：电弧喷涂时，两根丝状金属喷涂材料用送丝装置通过送丝轮均匀、连续地分别送进电弧喷涂枪中的导电嘴内，导电嘴分别接电源的正、负极，并保证两
2、根丝之间在未接触之前的可靠绝缘。当两金属丝材端部由于送进而互相接触时，在端部之间短路并产生电弧，使丝材端部瞬间熔化，压缩空气把熔融金属雾化成微熔滴，以很高的速度喷射到工件表面，形成电弧喷涂层。本讲稿第四页，共十三页 电弧喷涂原理示意图 本讲稿第五页，共十三页在喷涂过程中，在电弧的作用下，两电极丝的端部频繁地产生金属熔化熔化金属脱离熔滴雾化成微粒的过程，如图3-14所示。金属丝端部熔化过程中，极间距离频繁地发生变化，在电源电压保持恒定时，由于电流的自调节特性，电弧电流跟随发生频繁的波动，自动维持金属丝的熔化速度，如图3-15所示，电弧电流亦随着送丝速度的增加而增加。本讲稿第六页，共十三页 图3-
3、14 喷涂不锈钢的融化过程本讲稿第七页，共十三页 图3-15喷涂过程中电弧电流的变化本讲稿第八页，共十三页电弧喷涂技术具有如下特点 热效率高。涂层结合强度高。生产效率高。喷涂成本低。喷涂质量稳定。可以利用两根不同类型的金属丝制备出“假合金”涂层。电弧喷涂技术仅使用电和压缩空气，不用氧气、乙炔等易燃气体，安全性高。环保方面。采用专门配套、价格低廉的除尘设备，能使排放物均达国家环保标准。本讲稿第九页，共十三页热喷涂方法 1960年/%1980年/%2000年/%丝材火焰喷涂 70 114粉末火焰喷涂 288丝材电弧喷涂 15615等离子弧喷涂 155548高速火焰喷涂 25 主要热喷涂方法市场占有
4、率主要热喷涂方法市场占有率本讲稿第十页，共十三页3.4.2电弧喷涂设备电源送丝系统电弧喷枪控制系统 本讲稿第十一页，共十三页3.4.3 电弧喷涂材料锌及锌合金锌及锌合金铝及铝合金铝及铝合金 铜及铜合金铜及铜合金镍及镍铬合金镍及镍铬合金钼钼碳钢和低合金钢碳钢和低合金钢 粉芯焊丝粉芯焊丝 电电 弧弧 喷喷 涂涂 材材 料料大气中或水中具有良好的耐腐蚀性，并对钢铁基材有电大气中或水中具有良好的耐腐蚀性，并对钢铁基材有电化学保护作用。化学保护作用。铝用作防腐蚀喷涂层时，作用与锌相似。它与锌相比，比重轻，铝用作防腐蚀喷涂层时，作用与锌相似。它与锌相比，比重轻，价格低廉价格低廉纯铜主要用作电器开关和电子元
5、件的导电喷涂层纯铜主要用作电器开关和电子元件的导电喷涂层 具有非常好的抗高温氧化性能。具有非常好的抗高温氧化性能。钼在喷涂中常作为结合底层材料使用，还可以用作摩擦表面钼在喷涂中常作为结合底层材料使用，还可以用作摩擦表面的减摩工作涂层的减摩工作涂层 碳钢和低合金钢是被广泛应用的电弧喷涂材料，具有强度较高、耐碳钢和低合金钢是被广泛应用的电弧喷涂材料，具有强度较高、耐磨性好、价格底廉等特点。磨性好、价格底廉等特点。用粉芯丝材作为电弧喷涂材料，我国已应用用粉芯丝材作为电弧喷涂材料，我国已应用3Cr133Cr13、4Cr134Cr13、7Cr137Cr13等粉芯丝材做为耐磨喷涂材料，并且具有良好等粉芯丝材做为耐磨喷涂材料，并且具有良好的抗高温稳定性的抗高温稳定性。本讲稿第十二页，共十三页3.4.4电弧喷涂工艺与火焰喷涂工艺过程基本相似：1.基体表面制备；2.喷涂；3.封闭或加工等涂层后处理。本讲稿第十三页，共十三页