预喷涂装置作用原理图

⑴ 说明热喷涂的主要工艺过程

我是做热喷涂前处理设备喷砂机的。那么在这里对前处理喷砂相关技术成果提供给大家，彼此提高。

热喷涂工艺与喷砂工艺技术分析

1、热喷涂前表面吹砂粗化的目的

基体表面的喷砂预处理是采用高硬度的磨料颗粒高速喷射基体表面，对基体表面产生冲刷、凿削和锤击作用，以除去基体表面的铁锈、鳞皮、毛刺、焊渣、旧陶瓷涂层等污物，并形成具有相当粗糙度的基体表面，使金属基体裸露出新鲜的活性表面，同时产生净化、粗化和活化效果。此外，喷砂还对基体材料有一定的应力松弛并具有提高其疲劳强度的作用。加之喷砂的生产效率高，因此特别适合于大面积、大批量生产产品的表面预处理和现场施工，因而成为工业上常用的一种表面预处理方法。

2、热喷涂对吹砂表面粗糙度有哪些要求

为了获得满意的涂层结合强度，热喷涂对基体表面喷砂处理后的粗糙度有特定的要求。

2.1以表面粗糙度（Ra 即喷砂表面波峰与波谷的算术平均值）表示不同情况下热喷涂合适的表面粗糙度值，列于下表。

应用对象表面粗糙度Ra/μm 大多数喷涂层 薄金属件 塑料件

2.5-13 1.3 6

通常，随着表面粗糙度增大，涂层的结合强度提高。但表Ra ＞10μm后，这种效果就大大减弱。欲获得佳的涂层结合强度，其相应的表面粗糙度尺寸应为被喷涂粉末直径的3/4好。

2）以喷砂态的表面形貌表示

按GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》标准的规定，热喷涂时钢铁材料的喷砂除锈分级要求达到高级Sa3.0，即金属基体呈现白色，喷砂后的表面无各种明显的油、脂、灰尘、轧皮、锈斑、涂膜、氧化物、腐蚀产物和其他外来物质。至少应达到近白色的次高级Sa2.5级。喷砂后基体表面的形貌和颜色应与钢材表面喷砂的标准等级图片或标准等级样板进行比较评定。

3、吹砂气体压力对基体表面性能有什么影响

喷砂气体压力的改变对基体表面内应力影响大，采用高压气体对薄板、长件表面喷砂，常常会引起工件的扭曲变形，软基体（如铝、锌、巴氏合金等）表面会镶嵌喷砂的磨料。另外，随着喷砂气体压力的增加，基体表面活性增强，表面粗糙度值增大，喷砂效率提高。钢铁、不锈钢、合金钢工件，气体压力值应≥ 0.5Mpa。 对于软基体工件，气体压力值应≤ 0.3MPa。

4、吹砂距离、角度、时间对基体表面性能有什么影响

吹砂距离的变化，对吹砂效率影响大，其次是影响机体表面粗糙度，一般基体表面硬度大于45HRC，吹砂距离为100mm~150mmm,基体表面硬度在25HRC~45HRC之间，吹砂距离为150mm~200mm，软基体表面硬度小于150HB，吹砂距离为250mm~300mm。

吹砂角度的改变主要影响基体表面的粗糙度，吹砂角度由30°~75°变化时，随着吹砂角度增加，粗糙度随之增大，但佳的吹砂角度为70°~80°。

吹砂时间的改变对基体表面活化程度有较大的影响，一般随着对工件固定不动的吹砂时间的增加，表面活性增加，但吹砂时间达到20S左右时，表面活性基本达到饱和。一般基体表面粗糙度达到Sa3级，吹砂时间约在5S~10S。

5、如何选择喷砂磨料的形态

喷砂磨料必须清洁、干燥、有棱有角，忌用铸件抛丸清理后用过的磨料进行热喷涂的喷砂预处理。磨料在喷砂过程中依磨料种类和性能不同，会产生不同程度的粉碎。微细的粉尘既影响喷砂效率，也会沉积在基体的预处理表面，将影响喷涂涂层的结合，还会污染环境。因此，当磨料的粉碎超过20%时，应筛去微粉，将磨料清洗烘干后再用。好采用50%回收磨料+50%新磨料的混合磨料再用。

6、射吸式吹砂机的原理

射吸式（又称吸入式）喷砂机是利用压缩空气流在喷砂枪的射吸室内造成的负压，通过砂管吸入砂粒，并随气流从喷嘴喷出对工件表面进行粗化预处理的装置。这种喷砂方法设备简单，使用方便，但砂的吸入量较少、喷射速度较低，喷砂效率不高，通常用于小面积或薄壁件及有色金属的喷砂处理。射吸式喷砂机结构示意图如图所示，在喷砂过程中，从空气喷嘴喷出的高速气流在周围形成负压，通过吸砂管把磨料从喷砂箱底部的锥型料斗处吸进，带入高速喷出的气流中。在高速气流中，磨料被加速，喷射到工件基体表面。在封闭的喷砂柜中，撞击到工件表面的砂粒被弹射，收集在喷砂柜中，经过筛网筛分下落到漏斗内，并被回收循环使用。磨料可被连续使用，直至磨料破碎失去喷砂效果为此。射吸式喷砂机有小型的手工操作的装置以及中型的、完全自动化体系的装置。这种喷砂机适宜使用相对密度较小的非金属磨料，不适合使用相对密度较大的金属磨料。因为相对密度较大，且粒度较大的铸铁砂或钢砂需要更大的负压吸入力。

与压力式喷砂机和离心喷砂机相比，射吸式喷砂枪的生产效率较低，吸砂管路较短，只适用于加工体积较小的工件，但这种喷砂枪结构简单，价格低，使用灵活，维护方便，在现场可用于小面积的局部喷砂处理。射吸式喷砂枪需要的压缩空气流量较小，但要求使用较高的压力，通常为0.52MPa~0.7MPa。

8、吹砂粗化预处理的缺点有哪些

1）不适于已精加工的零件或对加工精度要求高的零部件的预处理。

2）不能直接用于清除黏性的或有弹性的污染物，如脂类、油或沥青等。（可考虑湿式喷砂）

3）不能对带有深凹槽或包围腔室的复杂零件进行喷砂，在这些部位喷砂，很容易造成磨料堆积。

4）磨料喷砂能在工件表面产生残余压缩应力，特别是在采用钢丸或玻璃珠喷砂时更是如此。这对于提高制件的疲劳强度有利，但对于电器部件如电机用硅钢片铁芯，喷砂处理将会改变其电磁性能，造成有害影响。

5）射吸式喷砂机和离心式喷砂机能够喷砂的工件尺寸受到限制。离心式喷砂机只适于喷涂大批量的同一种零件，生产的柔性小。

6）喷砂产生相当大的粉尘和噪声，污染环境。可以考虑湿喷砂或循环回收式环保喷砂及喷砂房对粉尘及噪声进行治理。

9、如何选择吹砂磨料的粒度

喷砂磨料粒度的选择主要取决于所需要的表面粗糙度，也与磨料的硬度、涂层厚度和喷砂用空气压力等因素有关。实际使用的喷砂磨料，其粒度范围通常分为三挡；

粗砂（0.6mm~2.0mm，-1目~+30目），中粗砂（0.425mm~1.4mm，-14目 ~ +40目），细砂（0.18mm~0.6mm,-30目 ~ + 80目）。当要求喷涂涂层厚度超过0.25mm时，推荐采用粗砂，以提高基体的表面粗糙度，获得佳的粘结性能 ；当涂层厚度小于0.25mm，要求基体表面的比较均匀时，则宜采用中粗砂，能达到满意的粘结强度；当涂层厚度小于0.25mm，且涂层以喷涂态（不经后加工）使用时，即要求喷涂态涂层的表面比较均匀、光洁时，宜采用细砂喷砂。细砂喷砂时，单位时间单位面积上冲击基体表面的磨料数目和接触面积均大，因而喷砂效率高，但表面粗糙度小；反之，磨料粒度大、喷砂效率低，表面粗糙度增大。

对于各种金属基体，推荐采用的磨料粒度为0.25mm~ 1.18mm（-16目 ~+ 60目）；对于大多数塑料基体，则宜采用0.15mm~0.25mm(-60目 ~+ 100目）磨料；对于薄涂层，特别是薄基体，应采用细粒度磨料，其粒度范围为0.125mm~0.71mm（-25目~+120目）；对于厚度大于0.25mm的厚涂层，或为了获得好的结合强度，则应采用较粗的磨料，其粒度范围为0.71mm~1.00mm（-25目~+18目），以产生更粗糙的表面。

10、电火花粗化法和人工粗化法

电火花粗化法是在基体表面经去油、锈处理后，使用镍丝（板）或铝丝等做电极，同另一电极基体表面接触产生电弧，使镍或铝熔粘于钢或制品的表面，通过持续不断地接触，在基体表面生成一层粗糙的镍或铝薄焊层，达到基体表面粗化的目的。

电火花粗化属手工操作，生产效率低，但设备简单，使用方便，特别适合于不允许或无法喷砂粗化、硬化表面或局部部位的宏观粗化。

人工粗化法是工件的表面采用喷砂处理，粗糙度达不到涂层要求时，则需对喷涂的基体表面再进行人工粗化，包括在其表面开沟槽，打眼和埋螺钉，以便增加涂层的啮合能力与分散涂层的内应力

⑵ 喷涂设备的作用

热喷涂技术是利用热源将喷涂材料加热至熔化或半熔化状态，并已一定的速度喷射沉积到经过预处理的基体表面形成涂层的方法，赋予基体表面特殊功能的目的。

⑶ 怎样进行布袋除尘器预涂灰

新布袋投入使用前，须进行预涂灰，使预涂层均匀分布在滤袋表面，以保护滤袋在锅炉启动时大量油烟污染布袋，防止糊袋，延长滤袋使用寿命。具体操作步骤要求如下：
1、布袋预涂灰是在锅炉点火前使用引风机进行的；
2、布袋预涂灰时应确保清灰系统不工作；
3、将装满粉煤灰的专用罐车输灰管接到预喷涂装置的接管上，压紧接口密封好。
4、启动2 台锅炉引风机，风机开度逐渐增大到40％以上。
5、先开启同一烟道的其中1 个通道对应出、入口挡板门，关闭其他通道的出、入口挡板门， 开启罐车的灰泵打灰。
6、根据滤室的压差增加判断预涂灰结果，当对应通道的压降增加到200-300Pa( 花板上下压差) 时，就获得了充分的预涂灰。
7、检查涂灰均匀性：人员要进入除尘器净气室内逐个室检查预涂灰的情况。方法是将滤袋抽出检查。以观察不到布袋本来的外表面为标准。如发现涂灰不均匀，检查系统，找出原因，重复预涂灰操作步骤，直到检查合格为止。

⑷ 热喷涂技术的发展趋势

热喷涂技术目前在国内已经得到了比较广泛的推广应用，近年来发展的趋势和特点是： 作为新型的实用工程技术目前尚无标准的分类方法，一般按照热源的种类，喷涂材料的形态及涂层的功能来分。如按涂层的功能分为耐腐，耐磨，隔热等涂层，按加热和结合方式可分为喷涂和喷熔：前者是机体不熔化，涂层与基体形成机械结合；后者则是涂层再加热重熔，涂层与基体互溶并扩散形成冶金结合。
平常接触较多的一种分类方法是按照加热喷涂材料的热源种类来分的，按此可分为：①火焰类，包括火焰喷涂、爆炸喷涂、超音速喷涂；②电弧类，包括电弧喷涂和等离子喷涂；③电热法，包括电爆喷涂、感应加热喷涂和电容放电喷涂；④激光类：激光喷涂。 1、火焰喷涂：火焰喷涂包括线材火焰喷涂和粉末火焰喷涂。
<1&gt；线材火焰喷涂法：是最早发明的喷涂法。它是把金属线以一定的速度送进喷枪里，使端部在高温火焰中熔化，随即用压缩空气把其雾化并吹走，沉积在预处理过的工件表面上。
图1 丝材火焰喷吐的装置示意图
图2 丝材火焰喷涂的原理示意图
图1表示丝材火焰喷涂的装置。图2则是丝材火焰喷涂枪的剖面图，它示出了丝材火焰喷涂的基本原理。喷涂源为喷嘴，金属丝穿过喷嘴中心，通过围绕喷嘴和气罩形成的环形火焰中，金属丝的尖端连续地被加热到其熔点。然后，由通过气罩的压缩空气将其雾化成喷射粒子，依靠空气流加速喷射到基体上，从而熔融的粒子冷却到塑性或半熔化状态，也发生一定程度的氧化。粒子与基体撞击时变平并粘结到基体表面上，随后而来的与基体撞击的粒子也变平并粘结到先前已粘结到基体的粒子上，从而堆积成涂层。
丝材的传送靠喷枪中空气涡轮或电动马达旋转，其转速可以调节，以控制送丝速度。采用空气涡轮的喷枪，送丝速度的微调比较困难，而且其速度受压缩空气的影响而难以恒定，但喷枪的质量轻，适用于手工操作；采用电动马达传送丝材的喷涂设备，虽然送丝速度容易调节，也能保持恒定，喷涂自动化程度高，但喷枪笨重，只适用于机械喷涂。在丝材火焰喷枪中，燃气火焰主要用于线材的熔化，适宜于喷涂的金属丝直径一般为1.8～4.8mm。但有时直径较大的棒材，甚至一些带材亦可喷涂，不过此时须配以特定的喷枪。
<2&gt；粉末火焰喷涂法：它与丝材火焰喷涂的不同之处是喷涂材料不是丝材而是粉末。图3和图4分别为为粉末火焰喷涂装置和原理示意图。
图3 粉末火焰喷涂的典型装置
图4 粉末火焰喷涂的原理示意图
在火焰喷涂中通常使用乙炔和氧组合燃烧而提供热量，也可以用甲基乙炔，丙二烯（MPS），丙烷，氢气或天然气。火焰喷涂可喷涂金属，陶瓷，塑料等材料，应用非常灵活，喷涂设备轻便简单，可移动，价格低于其他喷涂设备，经济型好，是目前喷涂技术中使用较广泛的一种方法。但是，火焰喷涂也存在明显的不足。如喷出的颗粒速度较小，火焰温度较低，涂层的粘结强度及涂层本身的综合强度都比较低，且比其他方法得到的气孔率都。此外，火焰中心为氧化气氛，所以对高熔点材料和易氧化材料，使用时应注意。为了改善火焰喷涂的不足，提高结合强度及涂层密度，可采用将压缩空气或气流加速装置来提高颗粒速度；也可以采用将压缩气流由空气改为惰性气体的办法来降低氧化程度，但这同时也提高了成本。
2、爆炸喷涂
爆炸喷涂：利用氧气和乙炔气点火燃烧，造成气体膨胀而产生爆炸，释放出热能和冲击波，热能使喷涂粉末熔化，冲击波则使熔融粉末以700～800m/s的速度喷射到工件表面上形成涂层。图5为爆炸喷枪示意图。
图5 爆炸喷涂原理图
爆炸涂层形成的基本特征，一般认为仍然是高速熔融粒子碰撞基体的结果。爆炸喷涂的最大特点是粒子飞行速度高，动能大，所以爆炸喷涂涂层具有：①涂层和基体的结合强度高，②涂层致密，气孔率很低，③涂层表面加工后粗糙度低，④工件表面温度低。爆炸喷涂可喷涂金属，金属陶瓷及陶瓷材料，但是由于该设备价格高，噪音大，属氧化性气氛等原因，国内外应用还不广泛。目前世界上应用最成功的爆炸喷涂是美国联合碳化物公司林德分公司1955年取得的专利，其设备及工艺参数至今仍然保密。中国于1985年左右，由中国航天工业部航空材料研究所研制成功爆炸喷涂设备,就Co/WC涂层性能来看，喷涂性能与美国联合碳化物公司的水平接近。
在爆炸喷涂中，当乙炔含量为45%时，氧-乙炔混合气可产生3140℃的自由燃烧温度，但在爆炸条件下可能超出4200℃，所以绝大多数粉末能够熔化。粉末在高速枪中被输运的长度远大于等离子枪，这也是其粒子速度高的原因。
3、超音速喷涂
为了与美国碳化物公司的爆炸喷涂抗争，上世纪60年代初期，美国人J.Browning发明了超音速火焰喷涂技术，称之为Jet-Kote,并于1983年获得美国专利。近些年来，国外超音速火焰喷涂技术发展迅速，许多新型装置出现，在不少领域正在取代传统的等离子喷涂。在国内，武汉材料保护研究所,北京钢铁研究总院，北京钛得新工艺材料有限公司等也在进行这方面研究，并生产出有自己特色的超音速喷涂装置。
图6 超音速火焰喷涂枪
燃料航空煤油与助燃剂（O2）以一定的比例导入燃烧室内混合，爆炸式燃烧，因燃烧产生的高温气体以高速通过膨胀管获得超音速。同时通入送粉气（Ar或N2），定量沿燃烧头内碳化钨中心套管送入高温燃气中，一同射出喷涂于工件上形成涂层。
在喷涂机喷嘴出口处产生的焰流速度一般为音速的4倍，即约1520m/s，最高可高达2400m/s（具体与燃烧气体种类，混合比例，流量，粉末质量和粉末流量等有关）。粉末撞击到工件表面的速度估计为550-760m/s，与爆炸喷涂相当。Jet-Kote法之所以能有这么高的速度，关键在于按流体力学的原理合理设计制造了一个喷嘴，称之为Laval管的膨胀管。
图7 Laval管
由流体力学知：对一维可压缩流体，则有：ds/s=(M²-1）dv/v
其中：S―管器截面积；M=v/v声（马赫数）； V－流体速度
由式中我们看出：当V>v声，即M>1时，则dv与ds符号相同，即随管道截面积变大（ds为正）时，流体速度也增大。当V<v声，即M<1时，则dv与ds符号相反，即随管器截面积变小（ds为负）时，流体速度亦增大。所以，只要管子设计合理，则流体在速度低时，只要经过足够压缩，即可在管器某一截面（如AB）达到声速，过了这一截面后，将获得超音速。超音速喷涂法具有如下的特点：
①粉粒温度较低，氧比较轻（这主要是由于粉末颗粒在高温中停留时间短，在空气中暴露时间短的缘故，所以涂层中含氧化物量较低，化学成分和相的组成具有较强的稳定性），但只适于喷涂金属粉末、Co-Wc粉末以及低熔点TiO2陶瓷粉末；
②粉粒运动速度高。
③粉粒尺寸小（10～53&gt；μm）、分布范围窄，否则不能熔化。
④涂层结合强度、致密度高，无分层现象。
⑤涂层表面粗糙度低。
⑥喷涂距离可在较大范围内变动，而不影响喷涂质量。
⑦可得到比爆炸喷涂更厚的涂层，残余应力也得到改善。
⑧喷涂效率高，操作方便。
⑨噪音大（大于120dB），需有隔音和防护装置。 1、电弧喷涂：
电弧喷涂：在两根焊丝状的金属材料之间产生电弧，因电弧产生的热使金属焊丝逐渐熔化，熔化部分被压缩空气气流喷向基体表面而形成涂层。电弧喷涂按电弧电源可分为直流电弧喷涂和交流电弧喷涂。直流：操作稳定，涂层组织致密，效率高。交流：噪音大。电弧产生的温度与电弧气体介质、电极材料种类及电流有关（如Fe料，电流280安，电弧温度为6100K）。但一般来说，电弧喷涂比火焰喷涂粉末粒子含热量更大一些，粒子飞行速度也较快，因此，熔融粒子打到基体上时，形成局部微冶金结合的可能性要大的多。所以，涂层与基体结合强度较火焰喷涂高1.5～2.0倍，喷涂效率也较高。电弧喷涂还可方便地制造合金涂层或“伪合金”涂层。通过使用两根不同成分的丝材和使用不同进给速度，即可得到不同的合金成分。电弧喷涂与火焰喷涂设备相似，同样具有成本低，一次性投资少，使用也方便等优点。但是，电弧喷涂的明显不足，喷涂材料必须是导电的焊丝，因此只能使用金属，而不能使用陶瓷，限制了电弧喷涂的应用范围。近些年来，为了进一步提高电弧喷涂涂层的性能，国外对设备和工艺进行了较大的改进，公布了不少专利。例如，将甲烷等加入到压缩空气中作为雾化气体，以降低涂层的含氧量。日本还将传统的圆形丝材改成方形，以改善喷涂速率，提高了涂层的结合强度。
2、等离子喷涂：
等离子喷涂：包括大气等离子喷涂，保护气氛等离子喷涂，真空等离子喷涂和水稳等离子喷涂。等粒子喷涂技术是继火焰喷涂之后大力发展起来的一种新型多用途的精密喷涂方法，它具有：①超高温特性，便于进行高熔点材料的喷涂。②喷射粒子的速度高，涂层致密，粘结强度高。③由于使用惰性气体作为工作气体，所以喷涂材料不易氧化。
<1&gt；等离子的形成（以N2为例）
图8 等离子体发生过程示意图。
0°k时，N2分子的两个原子程哑铃形，仅在x,y,z方向上平动；
大于10°k时，开始旋转运动；
大于10000°k时，原子间产生振动，分子与分子间碰撞，则分子会发生离解变为单原子：
N2+Ud——>N+N 其中 Ud为离解能
温度再升高，原子会发生电离： N+Ui——>N++e 其中 Ui为电离能
气体电离后，在空间不仅有原子，还有正离子和自由电子，这种状态就叫等离子体。
等离子体可分为三大类：①高温高压等离子体，电离度100%，温度可达几亿度，用于核聚变的研究；②低温低压等离子体，电离度不足1%，温度仅为50～250度；③高温低压等离子体，约有1%以上的气体被电离，具有几万度的温度。离子、自由电子、未电离的原子的动能接近于热平衡。热喷涂所利用的正是这类等离子体。
<2&gt；喷涂原理：
图9 等粒子喷涂原理
等粒子喷涂是利用等离子弧进行的，离子弧是压缩电弧，与自由电弧项比较，其弧柱细，电流密度大，气体电离度高，因此具有温度高，能量集中，弧稳定性好等特点。
按接电方法不同，等离子弧有三种形式：
①非转移弧：指在阴极和喷嘴之间所产生的等离子弧。这种情况正极接在喷嘴上，工件不带电，在阴极和喷嘴的内壁之间产生电弧，工作气体通过阴极和喷嘴之间的电弧而被加热，造成全部或部分电离，然后由喷嘴喷出形成等离子火焰（或叫等离子射流）。等粒子喷涂采用的就是这类等离子弧。
②转移弧：电弧离开喷枪转移到被加工零件上的等离子弧。这种情况喷嘴不接电源，工件接正极，电弧飞越喷枪的阴极和阳极（工件）之间，工作气体围绕着电弧送入，然后从喷嘴喷出。等离子切割，等离子弧焊接，等离子弧冶炼使用的是这类等离子弧。
③联合弧：非转移弧引燃转移弧并加热金属粉末，转移弧加热工件使其表面产生熔池。这种情况喷嘴，工件均接在正极。等离子喷焊采用这种等离子弧。
进行等粒子喷涂时，首先在阴极和阳极（喷嘴）之间产生一直流电弧，该电弧把导入的工作气体加热电离成高温等离子体，并从喷嘴喷出，形成等离子焰，等离子焰的温度很高，其中心温度可达30000°k，喷嘴出口的温度可达； 15000～20000°k。焰流速度在喷嘴出口处可达1000～2000m/s，但迅衰减。粉末由送粉气送入火焰中被熔化，并由焰流加速得到高于150m/s的速度，喷射到基体材料上形成膜。
图10 等离子焰流温度分布
<3&gt；等粒子喷涂设备：等离子喷涂设备主要包括：
①喷枪：实际上是一个非转移弧等离子发生器，是最关键的部件，其上集中了整个系统的电，气，粉，水等。
②电源：用以供给喷枪直流电。通常为全波硅整流装置。
③送粉器：用来贮存喷涂粉末并按工艺要求向喷枪输送粉末的装置。
④热交换器：主要用以使喷枪获得有效的冷却，达到使喷嘴延寿的目的。
⑤供气系统：包括工作气和送粉气的供给系统。
⑥控制框：用于对水，电、气、粉的调节和控制。
<4&gt；等粒子喷涂工艺：
在等粒子喷涂过程中，影响涂层质量的工艺参数很多，主要有：
①等离子气体：气体的选择原则主要根据是可用性和经济性，N2气便宜，且离子焰热焓高，传热快，利于粉末的加热和熔化，但对于易发生氮化反应的粉末或基体则不可采用。Ar气电离电位较低，等离子弧稳定且易于引燃，弧焰较短，适于小件或薄件的喷涂，此外Ar气还有很好的保护作用，但Ar气的热焓低，价格昂贵。气体流量大小直接影响等离子焰流的热焓和流速，从而影响喷涂效率，涂层气孔率和结合力等。流量过高，则气体会从等离子射流中带走有用的热，并使喷涂粒子的速度升高，减少了喷涂粒子在等离子火焰中的“滞留”时间，导致粒子达不到变形所必要的半熔化或塑性状态，结果是涂层粘接强度、密度和硬度都较差，沉积速率也会显著降低；相反，则会使电弧电压值不适当，并大大降低喷射粒子的速度。极端情况下，会引起喷涂材料过热，造成喷涂材料过度熔化或汽化，引起熔融的粉末粒子在喷嘴或粉末喷口聚集，然后以较大球状沉积到涂层中，形成大的空穴。
②电弧的功率：电弧功率太高，电弧温度升高，更多的气体将转变成为等离子体，在大功率、低工作气体流量的情况下，几乎全部工作气体都转变为活性等粒子流，等粒子火焰温度也很高，这可能使一些喷涂材料气化并引起涂层成分改变，喷涂材料的蒸汽在基体与涂层之间或涂层的叠层之间凝聚引起粘接不良。此外还可能使喷嘴和电极烧蚀。而电弧功率太低，则得到部分离子气体和温度较低的等离子火焰，又会引起粒子加热不足，涂层的粘结强度，硬度和沉积效率较低。
③供粉：供粉速度必须与输入功率相适应，过大，会出现生粉（未熔化），导致喷涂效率降低；过低，粉末氧化严重，并造成基体过热。送料位置也会影响涂层结构和喷涂效率，一般来说，粉末必须送至焰心才能使粉末获得最好的加热和最高的速度。
④喷涂距离和喷涂角：喷枪到工件的距离影响喷涂粒子和基体撞击时的速度和温度，涂层的特征和喷涂材料对喷涂距离很敏感。喷涂距离过大，粉粒的温度和速度均将下降，结合力、气孔、喷涂效率都会明显下降；过小，会使基体温升过高，基体和涂层氧化，影响涂层的结合。在机体温升允许的情况下，喷距适当小些为好。
喷涂角：指的是焰流轴线与被喷涂工件表面之间的角度。该角小于45度时，由于“阴影效应”的影响，涂层结构会恶化形成空穴，导致涂层疏松。
⑤喷枪与工件的相对运动速度：喷枪的移动速度应保证涂层平坦，不出线喷涂脊背的痕迹。也就是说，每个行程的宽度之间应充分搭叠，在满足上述要求前提下，喷涂操作时，一般采用较高的喷枪移动速度，这样可防止产生局部热点和表面氧化。
⑥基体温度控制：较理想的喷涂工件是在喷涂前把工件预热到喷涂过程要达到的温度，然后在喷涂过程中对工件采用喷气冷却的措施，使其保持原来的温度。近几年来，在等离子喷涂的基础上又发展了几种新的等离子喷涂技术，如：
3、真空等离子喷涂（又叫低压等离子喷涂）
真空等离子喷涂是在气氛可控的，4～40Kpa的密封室内进行喷涂的技术。因为工作气体等离子化后，是在低压气氛中边膨胀体积边喷出的，所以喷流速度是超音速的，而且非常适合于对氧化高度敏感的材料。
4、水稳等离子喷涂
前面说的等离子喷涂的工作介质都是气体，而这种方法的工作介质不是气而是水，它是一种高功率或高速等离子喷涂的方法，其工作原理是：喷枪内通入高压水流，并在枪筒内壁形成涡流，这时，在枪体后部的阴极和枪体前部的旋转阳极间产生直流电弧，使枪筒内壁表面的一部分蒸发、分解，变成等离子态，产生连续的等离子弧。由于旋转涡流水的聚束作用，其能量密度提高，燃烧稳定，因此，可喷涂高熔点材料，特别是氧化物陶瓷，喷涂效率非常高。 1、电爆喷涂：在线材两端通以瞬间大电流，使线材熔化并发生爆炸。此法专用来喷涂气缸等内表面。
2、感应加热喷涂：采用高频涡流把线材加热，然后用高压气体雾化并加速的喷涂方法。
3、电容放电加热：利用电容放电把线材加热，然后用高压气体雾化并加速的喷涂方法。 把高密度能量的激光束朝着接近于零件的基体表面的方向直射，基体同时被一个辅助的激光加热器加热，这时，细微的粉末以倾斜的角度被吹送到激光束中。图11 激光喷涂
熔化粘结到基体表面，形成了一层薄的表面涂层，与基体之间形成良好的结合（喷涂环境可选择大气气氛或惰性气体气氛，或真空下进行）。

⑸ 金属喷涂技术

金属热喷涂是指采用火焰、电弧、等离子弧、爆炸波等提供不同热源的喷涂装置，产生高温高压焰流或超音速焰流，将要制成涂层的材料（如各种金属、陶瓷、金属加陶瓷的复合材料、各种塑料粉末的固态喷涂材料）瞬间加热到塑态或熔融态，高速喷涂到经过预处理（清洁粗糙）的零部件表面形成涂层的一种表面加工方法。我们把特殊的工作表面叫“涂层”，把制造涂层的工作方法叫“热喷涂”，它是采用各种热源进行喷涂和喷焊的总称。

从喷涂材料进入热源到形成涂层，喷涂过程一般经历四个阶段：
1、喷涂材料被加热、熔化 对于线材，当端部进入热源高温区域，即被加热熔化；对于粉末，进入热源高温区域，在行进的过程中被加热熔化或软化。
2、熔化的喷涂材料被雾化 线材端部熔化形成的熔滴在外加压缩气流或热源自身射流作用下脱离线材，并雾化成微细熔滴向前喷射；粉末一般不存在熔粒被进一步破碎和雾化的过程，而是被气流或热源射流推向前喷射。
3、熔融或软化的微细颗粒的喷射飞行 在飞行过程中，颗粒首先被加速形成粒子流，随飞行距离增加，粒子运动速度逐渐减小。
4、粒子在基材表面发生碰撞、变形、凝固和堆积。

热喷涂的优点：

1、能够喷涂的涂层材料种类范围特别广，包括各种金属及合金、陶瓷及金属陶瓷、塑料、非金属矿物等几乎所有固态工程材料。因而能够制备耐磨、减摩、耐蚀、耐高温、抗氧化、绝缘、导电、催化、辐射、防辐射、抗干扰、超导、非晶态及生物功能等各种功能涂层
2、能够在多种基体材料上形成涂层，包括金属基体、陶瓷基体、塑料基体、木材甚至纸板上都能喷涂，被喷涂的材料范围也十分广泛，几乎不受限制
3、一般不受被喷涂工件尺寸、形状和施工场所的限制，既可在整个表面上进行喷涂，也可在大型构件的限定表面进行喷涂，既可厂内施工，也可现场施工
4、涂层沉积效率较高，特别适合沉积薄膜涂层。涂层厚度可以控制，可在很大范围内变动，从几十微米到几毫米甚至可厚达20mm
5、除喷焊外，热喷涂施工对基体的热影响很小，基体受热温度不超过200℃，基体不会发生变形和性能变化
6、在满足强度要求的前提下，制件基体可以采用普通材料代替贵重材料，仅涂层使用优质材料，使“好钢用在刀刃上”，还可喷涂成形
7、热喷涂施工艺灵活，方便，迅速，适应性强

热喷涂的局限性：
1、除喷焊外，热喷涂涂层与基体的结合主要是物理机械结合， 结合强度不大高，涂层耐冲击和重载性能较差
2、喷涂涂层含有不同程度的孔隙，对于耐腐蚀、抗氧化、绝缘等应用，一般不如整体材料。但可通过复合涂层系统设计等方法予以改进提高
3、喷涂小件时，涂层材料的利用率低，经济性差
4、热喷涂手工操作时的劳动条件较差，有噪音、粉尘、热和弧光辐射问题，必须注意操作间的通风，加强劳动保护措施

热喷涂前基体加工的注意事项：
1、喷涂位置为工件全部外表面时，在涂层位置的基体边缘必须倒角，且倒角不能大于45°，一般为45°或30°，宽度不小于1mm；
2、喷涂位置为工件一部分表面时，在需要喷涂的位置基体必须开喷涂槽，且喷涂槽两端必须倒角，且倒角不能大于45°，一般为45°或30°，宽度不小于1mm；
3、喷涂槽的深度即为设计涂层的厚度，公差一般控制在0.05mm以内。在设计和加工喷涂槽时必须考虑后续磨削或者车削找正定位位置，以免后续加工无基准；
4、喷涂位置在机加后表面不得有明显刀痕或局部凹陷、起皮等缺陷，不得有明显毛刺；
5、因喷涂过程中掩蔽难度大，所以喷涂工序一般应排在产品尺寸精加工前进行；

热喷涂后涂层产品转运使用注意事项：
•绝对避免猛烈撞击喷涂层，特别是涂层边缘或用尖锐硬物撞击；
•不可在喷涂层上进行焊接等高温加热操作，特别是局部不能受热过高；
•不可用常规机加参数对喷涂层进行机械加工:
1、除了极少数几种硬度低或者结合力特别高的涂层可以 采用车削外 ，其余的涂层均不能使用车削进行尺寸加工或者粗糙度加工；
2、绝大多数涂层后加工都采用磨削或者研磨抛光，其中在粗磨操作中单次进刀量必须控制在0.01mm以内，精磨单次进刀量必须控制在0.005mm以内；
3、无论是车削还是磨削进刀速度都必须非常慢；
4、在加工非喷涂位置过程中必须注意对喷涂位置的保护；

⑹ 自动喷水灭火系统由几部分组成，通常分为几类系统，简述这几类系统的工作原理和作用

系统分类
编辑
依照采用的喷头分为两类：采用闭式洒水喷头的为闭式系统；采用开式洒水喷头的为开式系统。

闭式系统
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闭式系统的类型较多，基本类型包括湿式、干式、预作用及重复启闭预作用系统等。用量最多的是湿式系统。在已安装的自动喷水灭火系统中，有70%以上为湿式系统。

湿式系统
由湿式报警阀组、闭式喷头、水流指示器、控制阀门、末端试水装置、管道和供水设施等组成。系统的管道内充满有压水，一旦发生火灾，喷头动作后立即喷水。
1. 工作原理：
湿式系统原理图
火灾发生的初期，建筑物的温度随之不断上升，当温度上升到以闭式喷头温感元件爆破或熔化脱落时，喷头即自动喷水灭火。该系统结构简单，使用方便、可靠，便于施工，容易管理，灭火速度快，控火效率高，比较经济，适用范围广，占整个自动喷水灭火系统的75%以上，适合安装在能用水灭火的建筑物、构筑物内。
2. 湿式系统使用范围：
在环境温度不低于4℃、不高于70℃的建筑物和场所（不能用水扑救的建筑物和场所除外）都可以采用湿式系统。该系统局部应用时，适用于室内最大净空高度不超过8m、总建筑面积不超过1000㎡的民用建筑中的轻危险级或中危险级Ⅰ级需要局部保护的区域。
3. 湿式系统特点：
①. 结构简单，使用可靠
②. 系统施工简单、灵活方便
③. 灭火速度快、控火效率高
④. 系统投资省，比较经济
⑤. 适用范围广

干式系统 dry pipe system
准工作状态时配水管道内充满用于启动系统的有压气体的闭式系统。
1. 工作原理
干式系统原理图
干式系统与湿式类似只是控制信号阀的结构和作用原理不同，配水管网与供水管间设置干式控制信号阀将它们隔开，而在配水管网中平时充满着有压力气体用于系统的启动。发生火灾时，喷头首先喷出气体，致使管网中压力降低，供水管道中的压力水打开控制信号阀而进入配水管网，接着从喷头喷出灭火。不过该系统需要多增设一套充气设备，一次性投资高、平时管理较复杂、灭火速度较慢。（详见右图）
2. 干式系统适用范围
干式系统适用于环境温度低于4℃和高于70℃的建筑物和场所，如不采暖的地下车库、冷库等。
3. 干式系统特点
①. 干式系统，在报警阀后的管网内无水，故可避免冻结和水汽化的危险，不受环境温度的制约，可用于一些无法使用湿式系统的场所。
②. 比湿式系统投资高。因需充气，增加了一套充气设备而提高了系统造价。
③. 干式系统的施工和维护管理较复杂，对管道的气密性有较严格的要求，管道平时的气压应保持在一定的范围，当气压下降到一定值时，就需进行充气。
④. 比湿式系统喷水灭火速度慢，因为喷头受热开启后，首先要排出管道中的气体，然后再出水，这就延误了时机。

预作用系统
准工作状态时配水管道内不充水，由火灾自动报警系统自动开启雨淋报警阀后，转换为湿式系统的闭式系统。
适于如下场所：
1系统处于准工作状态是严禁管道漏水；
2严禁系统误喷；
3替代干式系统；

重复启闭预作用系统
能在扑灭火灾后自动关阀、复燃时再次开阀喷水的预作用系统。适用于灭火后必须及时停止喷水的场所。
目前这种系统有两种形式：一种是喷头具有自动重复启闭的功能，另一种是系统通过烟、温感传感器控制系统的控制阀来实现系统的重复启闭功能。

开式系统
编辑
采用开式洒水喷头的自动喷水灭火系统，包括：雨淋系统、水幕系统

雨淋系统 deluge system
由火灾自动报警系统或传动管控制，自动开启雨淋报警阀和启动供水泵后，向开式洒水喷头供水的自动喷水灭火系统。亦称开式系统。应采用雨淋系统的场所详见《自动喷水灭火系统设计规范》（GB 50084-2001）4.2.5条。

水幕系统 drencher systems
由开式洒水喷头或水幕喷头、雨淋报警阀组或感温雨淋阀，以及水流报警装置（水流指示器或压力开关）等组成，用于档烟阻火和冷却分隔物的喷水系统。

主要组成
编辑

洒水喷头
在自动喷水灭火系统中，洒水喷头担负着探测火灾、启动系统和喷水灭火的任务，它是系统中的关键组件。洒水喷头有多种不同形式的分类。
1、按有无释放机构分类为闭式和开式的分类
2、按喷头流量系数分类，包括K=55、80、115等，其中K=80的称为标准喷头。
3、按安装方式分类，有下垂型、直立型、普通型和边墙型喷头。

报警阀
报警阀是自动喷水灭火系统中接通或切断水源，并启动报警器的装置。在自动喷水灭火系统中，报警阀是至关重要的组件，其作用有三：接通或切断水源、输出报警信号和防止水流倒回供水源、以及通过报警阀可对系统的供水装置和报警装置进行检验。报警阀根据系统的不同分为湿式报警阀、干式报警阀和雨淋阀。报警阀的公称通径一般为50、65、80、100、125、150、200MM七种。
1、湿式报警阀用于湿式喷水灭火系统。它的主要功能是：当喷头开启时，湿式阀能自动打开，并使水流入水力警铃发出报警信号。湿式阀按其结构形式有三种：座圈型湿式阀、导阀型湿式阀、蝶阀型湿式阀。
2、干式报警阀用于干式报警系统。它的阀将闸门分成两部分，出口侧与系统管数和喷头相连，内充压缩空气，进口侧与水源相连。干式报警阀利用两侧气压和水压作用在阀上的力矩差控制阀的封闭和开启，一般可分为差动型干式报警阀和封闭型干式报警阀两种。
3、雨淋阀用于雨淋喷水灭火系统、预作用喷水系统，水幕系统和水喷雾灭火系统。这种阀的进口侧与水源相连，出口侧与系统管路和喷头相连，一般为空管，仅在预作用系统中充气。雨淋阀的开启由各种火灾探测器装置控制。雨淋阀主要有双圆盘型、隔膜型、杠杆型、活塞型和感温型等几种。

监测器
监测器用来对系统的工作状态进行监测并以电信号方式向报警控制器传送状态信息。其主要包括水流指示器、阀门限位器、压力监测器、气压保持器和水位监测器等。
1、水流指示器可将水流的信号转换为电信号，安装在配水干管或配水管始端。其作用在于当失火时喷头开启喷水或者管道发生泄漏或控制中心以显示喷头喷水的区域和楼层，起辅助电动报警作用。
2、阀门限位器是一种行程开关也称信号阀，通常配置在干管的总控制闸阀上和通径大的支管闸阀上，用于监测闸阀的开启状态，一旦以生部分或全部关闭时，即向系统的报警控制器发出报警信号。
3、压力监测器是一种工作点在一定范围内可以调节的压力开关，在自动喷水灭火系统中常用作稳压泵的自动开关控制器件。

报警器
报警器是用来发出声响报警信号的装置，包括水力警铃和压力开关。
1、水力警铃是得用水流的冲击发出声响的报警装置。其特点为结构简单、耐用可靠、灵敏度高、维护工作量小、是自动喷水各个系统中不少缺少的部件。
2、压力开关是一种靠水压或气压驱动的电气开关，通常与水力警铃一起安装使用。压力开关利用水力闭合弱电路实现报警。当报警阀的阀打开，压力水经管道首先进入延时器后再流入压力开关内腔，推动膜片向上移动，顶柱也同时上升，将下弹簧板顶起，触点接触闭合，接通电路，发出电信号输入报警控制箱，发出报警信号，从而启动消防泵。

⑺ 简述热喷涂技术的原理，种类和技术特点以及主要的应用领域

1
热喷涂技术概述
众所周知, 除少数贵金属外,金属材料会与周围介质发生化学反应和电
化学反应而遭受腐蚀. 此外,金属表面受各种机械作用而引起的磨损也极为
严重.大量的金属构件因腐蚀和磨损而失效, 造成极大的浪费和损失. 据一些
工业发达国家统计, 每年钢材因腐蚀和磨损而造成的损失约占钢材总产量的
10 %, 损失金额约占国民经济总产值的2 - 4 %. 如果将因金属腐蚀和磨损
而造成的停工、停产和相应引起的工伤、失火、爆炸事故等损失统计在内的
话, 其数值更加惊人. 因此, 发展金属表面防护和强化技术, 是各国普遍关
心的重大课题.
随着尖端科学和现代工业的发展,各工业部门越来越多地要求机械设备
能在高参数(高温、高压、高速度和高度自动化)和恶劣的工况条件(如严重的
磨损和腐蚀)下长期稳定的运行.因此,对材料的性能也提出更高要求. 采用
高性能的高级材料制造整体设备及零件以获得表面防护和强化的效果, 显然
是不经济的,有时甚至是不可能的。所以, 研究和发展材料的表面处理技术就
具有重大的技术和经济意义。而表面处理技术也在这种需求的推动下获得了
飞速的发展和提高.
热喷涂技术就是这种表面防护和强化的技术之一, 是表面工程中一门重
要的学科. 所谓热喷涂, 就是利用某种热源, 如电弧、等离子弧、燃烧火焰
等将粉末状或丝状的金属和非金 属涂层材料加热到熔融或半熔融状态, 然
后借助焰流本身的动力或外加的高速气流雾化并以一定的速度喷射到经过预
处理的基体材料表面, 与基体材料结合而形成具有各种功能的表面覆盖涂层
的一种技术。
一. 热喷涂技术的分类
根据热源的种类热喷涂技术主要分类为：
热 源 温 度 ℃ 喷 涂 方 法
粉末火焰喷涂(焊)
火 丝材火焰喷涂
约3000 陶瓷棒材火焰喷涂
焰 高速火焰喷涂(HVOF)
爆炸喷涂(D - GUN)
电 弧 约5000 电弧喷涂
大气等离子喷涂(APS)
等离子弧 10000 以上 低压等离子喷涂(LPPS)
水稳等离子喷涂
2
各种热喷涂方法的热源温度和流速
二. 热喷涂设备
虽然因热喷涂的方法不同其设备也各有差异, 但依据热喷涂技术的原理,
其设备都主要由喷枪、热源、涂层材料供给装置以及控制系统和冷却系统组
成.下图为等离子喷涂的设备配置图.
三. 热喷涂工艺
热喷工艺过程如下：
工件表面预处理 → 工件预热 → 喷涂 → 涂层后处理
1. 表面预处理
为了使涂层与基体材料很好地结合,基材表面必须清洁及粗糙, 净化和
粗化表面的方法很多, 方法的选择要根据涂层的设计要求及基材的材质、形
状、厚薄、表面原始状况以及施工条件等因素而定.
净化处理的目的是除去工件表面的所有污垢,如氧化皮、油渍、油漆及
低速火焰喷涂
250 500 750 1000 m/s
2500 5000 7500 10000 oC
0
0
电弧喷涂
等离子喷涂
高速火焰喷涂
温度
速度
3
其他污物, 关键是除去工件表面和渗入其中的油脂. 净化处理的方法有, 溶
剂清洗法、蒸汽清洗法、碱洗法及加热脱脂法等.
粗化处理的目的是增加涂层与基材间的接触面, 增大涂层与基材的机械
咬合力, 使净化处理过的表面更加活化,以提高涂层与基材的结合强度. 同时
基材表面粗化还改变涂层中的残余应力分布,对提高涂层的结合强度也是有
利的. 粗化处理的方法有喷砂、机械加工法(如车螺纹、滚花)、电拉毛等。
其中喷砂处理是最常用的粗化处理方法，常用的喷砂介质有氧化铝、碳化硅
和冷硬铸铁等。喷砂时，喷砂介质的种类和粒度、喷砂时风压的大小等条件
必须根据工件材质的硬度、工件的形状和尺寸等进行合理的选择。对于各种
金属基体，推荐采用的砂粒粒度约为16－60 号砂，粗砂用于坚固件和重型件
的喷砂，喷砂压力为0.5－0.7Mpa，薄工件易于变形，喷砂压力为0.3－0.4
Mpa。特别值得注意的一点是，用于喷砂的压缩空气一定要是无水无油的，
否则会严重影响涂层的质量。喷涂前工件表面的粗化程度对大多数金属材料
来说2.5－13 μmRa 就够了。随着表面粗糙度的增加涂层与基体材料的结合
增强，但是当表面粗糙度超过10μmRa 后，涂层结合强度的提高程度便会减
低。
对于一些与基材粘结不好的涂层材料, 还应选择一种与基体材料粘结好
的材料喷涂一层过渡层,称为粘结底层,常用作粘结底层的材料有Mo、NiAl、
NiCr 及铝青铜等.粘结底层的厚度一般为0.08－0.18μm。
2.预热
预热的目的是为了消除工件表面的水分和湿气, 提高喷涂粒子与工件接
触时的界面温度, 以提高涂层与基体的结合强度；减少因基材与涂层材料的
热膨胀差异造成的应力而导致的涂层开裂. 预热温度取决于工件的大小、形
状和材质,以及基材和涂层材料的热膨胀系数等因素,一般情况下预热温度控
制在60 - 120 ℃之间.
3.喷涂
采用何种喷涂方法进行喷涂主要取决于选用的喷涂材料、工件的工况
及对涂层质量的要求。例如，如果是陶瓷涂层，则最好选用等离子喷涂；如
果是碳化物金属陶瓷涂层则最好采用高速火焰喷涂；若是喷涂塑料则只能采
用火焰喷涂；而若要在户外进行大面积防腐工程的喷涂的话，那就非灵活高
效的电弧喷涂或丝材火焰喷涂莫属了。总之，喷涂方法的选择一般来说是多
样的，但对某种应用来说总有一种方法是最好的。
预处理好的工件要在尽可能短的时间内进行喷涂,喷涂参数要根据涂层
材料、喷枪性能和工件的具体情况而定, 优化的喷涂条件可以提高喷涂效率、
并获得致密度高、结合强度高的高质量涂层.
4.涂层后处理
喷涂所得涂层有时不能直接使用, 必须进行一系列的后处理.
4
用于防腐蚀的涂层,为了防止腐蚀介质透过涂层的孔隙到达基材引起基
材的腐蚀,必须对涂层进行封孔处理. 用作封孔剂的材料很多,有石腊、环氧
树脂、硅树脂等有机材料及氧 化物等无机材料, 如何选择合适的封孔剂, 要
根据工件的工作介质、环境、温度及成本等多种因素进行考虑.
对于承受高应力载荷或冲击磨损的工件,为了提高涂层的结合强度,要对
喷涂层进行重熔处理(如火焰重熔、感应重熔、激光重熔以及热等静压等), 使
多孔的且与基体仅以机械结合的涂层变为与基材呈冶金结合的致密涂层.
有尺寸精度要求的,要对涂层进行机械加工. 由于喷涂涂层具有与一般的
金属及陶瓷材料不同的特点, 如涂层有微孔,不利于散热；涂层本身的强度较
低,不能承受很大的切削力；涂层中有很多硬的质点,对刀具的磨损很快等,
因而形成了喷涂涂层不同于一般材料的难于加工的特点.所以必须选用合理
的加工方法和相应的工艺参数才能保证喷涂层机械加工的顺利进行和保证达
到所要求的尺寸精度.
四. 热喷涂技术的特点
从热喷涂技术的原理及工艺过程分析,热喷涂技术具有以下一些特点.
1. 由于热源的温度范围很宽,因而可喷涂的涂层材料几乎包括所有固态
工程材料,如金属、合金、陶瓷、金属陶瓷、塑料以及由它们组成的复合物等.
因而能赋予基体以各种功能(如耐磨、耐蚀、耐高温、抗氧化、绝缘、隔热、
生物相容、红外吸收等)的表面.
2. 喷涂过程中基体表面受热的程度较小而且可以控制,因此可以在各种
材料上进行喷涂(如金属、陶瓷、玻璃、布疋、纸张、塑料等),并且对基材的
组织和性能几乎没有影响,工件变形也小.
3.设备简单、操作灵活, 既可对大型构件进行大面积喷涂,也可在指定的
局部进行喷涂；既可在工厂室内进行喷涂也可在室外现场进行施工.
4.喷涂操作的程序较少,施工时间较短,效率高,比较经济.
随着热喷涂应用要求的提高和领域的扩大, 特别是喷涂技术本身的进步,
如喷涂设备的日益高能和精良,涂层材料品种的逐渐增多、性能逐渐提高, 热
喷涂技术近十年来获得了飞速的发展, 不但应用领域大为扩展, 而且该技术
已由早期的制备一般的防护涂层发展到制备各种功能涂层；由单个工件的维
修发展到大批的产品制造；由单一的涂层制备发展到包括产品失效分析、表
面预处理、 涂层材料和设备的研制、选择, 涂层系统设计和涂层后加工在内
的喷涂系统工程；成为材料表面科学领域中一个十分活跃的学科。并且在现
代工业中逐渐形成 象铸、锻、焊和热处理那样的独立的材料加工技术。成为
工业部门节约贵重材料、节约能源、提高产品质量、延长产品使用寿命、降
低成本、提高工效的重要的工艺手段, 在国民经济的各个领域内得到越来越
广泛的应用。
5
五. 各种热喷涂方法概述
1. 氧乙炔火焰喷涂(焊)
是最早的一种喷涂方法。它是利用氧和乙炔的燃烧火焰将粉末状或丝
状、棒状的涂层材料加热到熔融或半熔融状态后喷向基体表面而形成涂层的
一种方法。它具有设备简单、工艺成熟、操作灵活、投资少、见效快的特点。
它可制备各种金属、合金、陶瓷及塑料涂层, 是目前国内最常用的喷涂方法
之一。但是, 由该方法制备的涂层孔隙度较大, 与基体材料的结合强度也较
低。但是, 对于自熔合金而言,如若采用燃烧火焰将其一次喷融或将喷涂层进
行 二次重熔(有火焰重熔、感应重熔和炉熔等)的方法则称为喷焊, 喷焊涂层
由于与基体材料呈冶金结合状态, 因而与基体材料的结合强度大大提高,可
以应用于冲击大、负荷重的工况下,如连续铸造拉矫辊、热轧矫直辊表面采用
镍基自熔合金喷焊涂层进行强化, 均获得了十分良好的耐蚀、耐磨和抗热疲
劳的强化效果.
2. 爆炸喷涂(D - GUN)
本方法是利用氧和可燃性气体的混合气，经点火后在喷枪中爆炸, 利用
脉冲式气体爆炸的能量, 将被喷涂的粉末材料加热、加速轰击到工件表面而
形成涂层。气体燃烧和爆炸的结果可产生超音速高能气流, 爆炸波的传播速
度高达3000 m / s, 其中心温度可达3450℃, 粉末粒子的飞行速度可达1200
m / s。因而爆炸喷涂层涂层致密, 与基体的结合强度高, 最高可达24 kg /
mm2. 该法的缺点是噪音大, 而且爆炸是不连续的, 因而效率较低。爆炸喷涂
是20 世纪50 年代由美国联合碳化物公司发明,但问世后许多年都由该公司所
垄断, 不对外出售技术和设备, 只在其服务公司内为用户进行喷涂加工, 主
要喷涂陶瓷和金属陶瓷, 进行航空发动机的维修.
3. 高速火焰喷涂(HVOF)
高速火焰喷涂（或称超音速火焰喷涂）是20 世纪80 年代出现的一种高
能喷涂方法, 它的开发是继等离子喷涂之后热喷涂工业最具创造性的进展。
虽然高速火焰喷涂方法可喷涂的材料很多, 但由于其火焰含氧少温度适中,
焰流速度很高,能有效地防止粉末涂层材料的氧化和分解, 故特别适合碳化
物类涂层的喷涂。该设备发展到第三代, 性能有了大幅度的提高, 例如
JP-5000、DJ - 2700 等设备其室压达到8 -12 bar,功率达到100 -120 kw, 喷
涂效率可达10 kg / h ( WC -Co), 涂层厚度可达数mm, 涂层性能已能达到
爆炸喷涂的水平。在许多工业部门获得广泛的应用.如航空发动中的耐磨涂
层、造纸机械用的镜面涂层等.近年来,由于电镀铬工艺的环境污染问题,电镀
铬工业在一些工业发达国家受到严格的限制,并逐渐被淘汰, 采用高速火焰
喷涂涂层代替镀铬层的应用越来越受到工业界的关注和重视.
4. 电弧喷涂
电弧喷涂是在两根丝状的金属材料之间产生电弧, 电弧产生的热使金属
6
丝熔化, 熔化部分由压缩空气气流雾化并喷向基体表面而形成涂层。该工艺
也具有设备一次投资少, 使用方便、效率高等特点, 但喷涂材料必须是导电
的金属及合金丝, 因而其应用受到了一定的限制, 但它的高效率使得它在喷
涂Al、Zn 及不锈钢等大面积防腐应用方面成为首选工艺。
5. 等离子喷涂(APS)
当某种气体如氮、氩、氢及氦等通过一压缩电弧时产生电离而形成电中
性的等离子体(是物质除气、液、固态外的第四态).等离子弧的能量集中温度
很高, 其焰流的温度在万度以上, 可以将所有固态工程材料熔化. 以这种高
温等离子体作热源将涂层材料熔化制备涂层的工艺就是等离子喷涂。国内外
已有数百种材料用于等离子喷涂, 是应用较普遍的喷涂方法。
等离子喷涂涂层的致密度及与基体材料的结合强度均比火焰喷涂涂层
和电弧喷涂涂层的高,而且也是制备陶瓷涂层的最佳工艺.
等离子技术中引人注目之处是设备的大容量化和高输出功率化, 目前气
体等离子喷涂设备已有200 kw 的设备出售, 不但大大提高了喷涂效率, 也
使涂层质量更为改善, 因而可以实现大面积高质量涂层的连续生产, 如柔性
印刷用网纹辊镜面陶瓷层以及高分子薄膜电晕处理用陶瓷绝缘涂层的制备
等.
6. 低压等离子喷涂(LPPS)
等离子喷涂可以在不同气氛和不同压力下实现, 当喷涂作业在气氛可控
的负压密封容器内进行时就成为低压等离子喷涂。低压等离子喷涂的优点是：
焰流速度高、粒子动能大,形成的涂层致密、结合强度高； 低压环境下可对
基体进行预热和进行反向转移弧电清理, 进一步提高涂层与基体的结合强
度；由于没有大气污染, 涂层材料不氧化成分变化小, 因而可以进行活性金
属如Ti、Ta、Nb 等的喷涂；还可使形成等离子体的气体在喷涂过程中与涂层
材料进行反应,形成特殊化合物涂层。由于具有以上特点, 低压等离子喷涂主
要用于制备航空工业等高科技领域的涂层, 如飞机涡轮发动机叶片抗高温氧
化和热腐蚀的MCrAlY(M = Co、Ni、Fe)涂层,以及制备人体人工植入体用生
物功能涂层.
7. 水稳等离子喷涂
水稳等离子喷涂是一种高功率和高速等离子喷涂方法, 它是在由高速旋
转的水形成的隧道里产生的弧中,水蒸气分解形成O2 和 H2 的等离子工作气的
喷涂方法。与气体等离子喷涂方法相比, 其焰流温度更高体积更大更长, 特
别是能量更高, 因而特别适合于高熔点氧化物陶瓷的大量喷涂。其主要优点
是：输出功率大(150 -200 kw), 涂层结合强度是气体等离子喷涂涂层的2 -
3 倍, 并且涂层致密, 其硬度、耐磨性和耐热冲击性能也有很大提高； 喷涂
效率高, 喷涂能力最大为50 kg / h, 涂层厚度可达20 mm , 而且可以喷涂
分散性较大的粉末, 因而特别适合陶瓷部件的喷涂成形； 只需水和空气, 运
行成本低, 比其他喷涂方法经济。 本方法的缺点是焰流为氧化焰, 不适喷
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涂容易氧化的材料。此外, 喷涂枪体积较大, 比较笨重.
六. 热喷涂原理和涂层性能
♦热喷涂原理
1. 热喷涂涂层的形成
热喷涂时，涂层材料的粒子被热源加热到熔融态或高塑性状态，在外
加气体或焰流本身的推力下，雾化并高速喷射向基体表面，涂层材料的粒子
与基体发生猛烈碰撞而变形、展平沉积于基体表面，同时急冷而快速凝固，
颗粒这样遂层沉积而堆积成涂层。
2．热喷涂涂层的结构特点
热喷涂涂层形成过程决定了涂层的结构特点，喷涂层是由无数变形粒
子相互交错呈波浪式堆叠在一起的层状组织结构，涂层中颗粒与颗粒之间不
可避免地存在一些孔隙和空洞，并伴有氧化物夹杂。涂层剖面典型的结构如
下图，其特点为：
＊ 呈层状
＊ 含有氧化物夹杂
＊ 含有孔隙或气孔
典型的涂层剖面图
3. 热喷涂涂层的结合机理
涂层的结合包括涂层与基体的结合和涂层内部的结合。涂层与基体表
面的粘结力称为结合力，涂层内部的粘结力称为内聚力。涂层中颗粒与基体
之间的结合以及颗粒之间的结合机理，目前尚无定论，通常认为有以下几种
方式。
（1） 机械结合
碰撞成扁平状并随基体表面起伏的颗粒和凹凸不平的表面相互嵌
合，贝以颗粒的机械联锁而形成的结合（抛锚效应），一般来说，涂层与基
体的结合以机械结合为主。
（2） 冶金－化学结合
这是当涂层和基体表面产主冶金反应，如出现扩散和合金化时的
一种结合类型。当喷涂后进行重熔即喷焊时，喷焊层与基体的结合主要是冶
金结合。
基体粗糙度
氧化物加杂 孔隙或孔洞 颗粒间的粘接颗粒基体粗糙度
基体
涂层
对基体的粘接力
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（3） 物理结合
颗粒与基体表面间由范德华力或次价键形成的结合。
4。涂层的残余应力
当熔融颗粒碰撞基体表面时，在产生变形的同时受到激冷而凝固，从
而产生收缩应力。涂层的外层受拉应力，基体有时也包括涂层的内层则产生
压应力。涂层中的这种残余应力是由热喷涂条件及喷涂材料与基体材料的物
理性质的差异所造成的。它影响涂层的质量、限制涂层的厚度。工艺上要采
取措施以消除和减少涂层的残余应力。
♦ 热喷涂涂层的性能
1. 化学成分
由于涂层材料在熔化和喷射过程中，在高温下会与周围介质发生作
用生成氧化物、氮化物，以及在高温下会发生分解， 因而涂层的成分与涂
层材料的成分是有一定的差异的，并在一定程度上影响涂层的性能。如
MCrAlY 氧化后会影响其耐蚀性，而WC－Co 经氧化和高温分解后其耐磨性
会降低。通过喷涂方法的选择可以避免和减轻这一现象的发生。如采用低压
等离子喷涂可大大减少涂层材料的氧化，而高速火焰喷涂则可以防止碳化物
的高温分解。
2. 孔隙度
热喷涂涂层中不可避免地存在着孔隙，孔隙度的大小与颗粒的温度
和速度以及喷涂距离和喷涂角度等喷涂参数有关。一般来说，温度及速度都
低的火焰喷涂和电弧喷涂涂层的孔隙度都比较高，一般达到百分之几，甚至
可达百分之十几。而高温的等离子喷涂涂层及高速的超音速火焰喷涂涂层则
孔隙度较低。最低可达0.5％以下。
3. 硬度
由于热喷涂涂层在形成时的激冷和高速撞击，涂层晶粒细化以及晶
格产生畸变使涂层得到强化，因而热喷涂涂层的硬度比一般材料的硬度要高
一些，其大小也会因喷涂方法的不同而有所差异。
4. 结合强度
热喷涂涂层与基体的结合主要依靠与基体粗糙表面的机械咬合（抛
描效应）。基材表面的清洁程度、涂层材料的颗粒温度和颗粒撞击基体的速
度以及涂层中残余应力的大小均会影响涂层与基体的结合强度，因而涂层的
结合强度也与所采用的喷涂方法有关。
5. 冷热疲劳性能
对于一些在冷热循环状态下使用的工件，其涂层的抗冷热疲劳（或称
热震）性能至关重要，如若该涂层的抗热震性能不好，则工件在使用过程中
便会很快开裂甚至剥落。涂层抗热震性能的好坏主要取决于涂层材料与基体
材料的热膨胀系数差异的大小和涂层与基体材料结合的强弱。
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七．热喷涂材料及涂层功能和应用
􀂋 热喷涂材料
目前实际应用中已实现工业化生产的喷涂材料有金属、合金和陶瓷等, 主
要以粉末、丝材、棒材状态使用, 其中喷涂粉末占喷涂材料总用量的70 %以
上. 用作涂层的材料有：
1. 热喷涂用粉末
纯金属粉末： W，Mo，Al，Cu，Ni，Ti，Ta，Nb 等
合金粉末： Al-Ni，Ni-Cr，Ti-Ni，Ni-Cr-Al，Co-Cr-W，
MCrAlY(M=Co、Ni、Fe)，Co 基、Ni 基、Fe 基自
熔合金等
氧化物陶瓷粉末： Al2O3，ZrO2，Cr2O3，TiO2 等
碳化物粉末： WC，TiC，Cr3C2 等
金属陶瓷粉末： WC-Co，Cr3C2-NiCr 等
塑料粉末： 尼龙， 聚乙烯，聚苯硫醚等
2. 热喷涂用丝材
Al、Cu，Zn，Al-Zn 合金，巴氏合金，不锈钢，Ni-Al 丝等
3. 热喷涂用棒材
Al2O3，Cr2O3，ZrO2 等
􀂋 涂层功能和应用
1. 抗磨损涂层
磨损是造成工业部门设备损坏的主要原因之一, 可能产生磨损的工作条
件包括微振、滑动、冲击、擦伤、侵蚀等.抗磨损涂层应该是坚硬的,而且具
有耐热和耐化学腐蚀的性能.Fe、Ni、Co 基自熔合金以及WC - Co 和Cr3C2-NiCr
等金属陶瓷以及 Al2O3、Cr2O3 等陶瓷材料具有上述这些性能. 采用涂层技术
提高工件表面耐磨性的应用非常广泛, 如活塞环、齿轮同步环喷涂Mo 涂层,
纺织机械中的罗拉、导丝钩等零部件喷涂耐纤维磨损的 Al2O3、 Al2O3 -TiO2
陶瓷涂层, 泵和阀门密封面喷涂Cr2O3、WC-Co 等耐磨涂层, 大马力载重汽车
曲轴及大型磨煤机、排风机轴等采用Fe 基合金材料进行磨损修复和耐磨强化
等。
2. 防腐蚀涂层
长期暴露在户外大气(海洋、工业及城乡大气)和不同介质(海水、河水、
溶剂及油类等)环境中的大型钢铁构件,如输变电铁塔、钢结构桥、海上钻井
平台、煤矿井架以及各种化工容器如储罐等,受到不同程度的环境氧化和侵蚀.
采用Al、Zn、Al - Zn 合金及不锈钢等涂层进行防护,可以获得长达20 年以
上的长期防护效果.一些受到气体腐蚀和化学腐蚀的部件,可以根据具体工况
(如介质、浓度、温度、压力等)选择合适的金属、合金、陶瓷及塑料等涂层
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材料进行防护.
3. 抗高温氧化和耐热腐蚀涂层
对于一些暴露在高温腐蚀气体中的部件,受到高温、气体腐蚀及气流冲
刷的作用,严重影响了设备的寿命和运行的安全.抗高温氧化及高温腐蚀的材
料除了必须抗高温氧化和耐腐蚀外,还必须具有与基体材料相似的热膨胀系
数,方不会因温度周期变化和局部过热导致涂层抗热疲劳性能下降.用作抗高
温氧化和高温腐蚀的涂层材料有：NiCr、NiAl、MCrAl、MCrAlY(M = Co、 Ni、
Fe)及Hastiloy 和Stellite 合金等. 这类涂层的典型应用如电厂锅炉四管
(水冷壁管、再热器管、过热器管及省煤器管)及水冷壁等的高温氧化腐蚀一
直是电力、造纸、化工等工业锅炉用户需要解决的问题,经多年研究、实践证
明, 采用电弧喷涂Ni - Cr、Fe -Cr -Al、Ni-Cr -Al、45CT 等涂层能获得良
好的防护作用,使用寿命最长达9 年.MCrAlY 涂层用于航空涡轮发动机叶片涂
层以及作为涡轮发动机燃烧室、火焰筒等用热障涂层的粘结底层。
4. 热障涂层
ZrO2、Al2O3 等陶瓷涂层,熔点高、导热系数低, 在高温条件下对基体金
属具有良好的隔热保护作用称为热障涂层.这种涂层一般 由两个系统构成,
一是由金属作底层, 另一则是由陶瓷作表层.有时为了降低金属和陶瓷间的
热膨胀差异和改善涂层中的应力分布, 常在粘结底层和陶瓷面层间增加一过
渡层,该过渡层或为由底层金属和面层陶瓷材料以不同比例混合的多层涂层
或为由金属及陶瓷材料成分连续变化的涂层来形成所谓的成分(或功能)梯度
涂层.金属粘结底层为Co 或Ni、加有Cr、Al、Y 的合金材料, 陶瓷材料最好
采用由Y2O3 稳定的ZrO2, 热障涂层一般用于柴油发动机活塞、涡轮发动机燃
烧室、阀门和火焰稳定器等.
5. 绝缘涂层
陶瓷材料不仅具有高的硬度和优良的耐磨性能, 还具有十分优良的绝缘
性能, 采用高能等离子喷涂的Al2O3 涂层涂层致密、绝缘强度高, 是理想的绝
缘涂层。 如果采用有机或无机物质对喷涂层再进行封孔处理, 则将获得更为
优良的绝缘效果.目前这种高度绝缘的涂层已用于对高分子材料薄膜进行活
化处理的电晕放电辊表面,效果良好.
6. 间隙控制涂层
采用复合粉末, 在基体上喷涂软质的可磨耗密封涂层是航空、航天工业
中迅速发展起来的高温密封、控隙技术, 是现代热喷涂涂层的重要应用之一。
在配合件的接触运动中采用可磨耗涂层可以使配合件自动形成所必须的间隙,
提供最佳的密封状态. 目前,高技术的可磨耗涂层材料是由两种粉末的混合
粉或团聚粉组成,用火焰或等离子喷涂方法制备. 一般来说, 可磨耗涂层由金
属本体和非金属填料组成 , 填料通常是石墨、聚脂、氮化硼等. 填料的作用
是减弱涂层本身的整体性,从而增强涂层的可磨损性. 已经开发了一系列的
喷涂用可磨损涂层材料,这些涂层用 于表面的空气密封部位,压气机或透平
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叶片与金属表层结构或机匣之间,获得了良好的密封效 果.可磨耗 涂层还可
用于迷宫式密封,该涂层用来疏导冷却空气,减少发动机压缩空气的损失,并
保持转子轴的压力平衡.
7. 尺寸恢复涂层
热喷涂是恢复零部件尺寸的一种经济而有效的方法.无论是因工作磨损
还是因加工超差造成工件尺寸不合要求,均能利用热喷涂技术予以恢复.这种
方法既没有焊接时的变形问题, 也不象特殊的电镀工艺那样昂贵.同时新表
面可以由耐磨或抗蚀材料构成,也可以与工件的构成材料相同.修复各种轴类
和柱塞件是典型的应用, 包括迥转轴、汽车轴、往复柱塞、轴颈、轧辊、造
纸烘缸以及石油化工工业中的泵类叶轮叶片及外壳等.发电机汽缸中分面现
场热喷涂修复是热喷涂恢复平面工件尺寸的一个成功的应用例。发电机汽缸
在长期的使用中其中分面由于微振、热汽流腐蚀及冲蚀等作用而发生多处形
状不同、面积不等及深浅各异的破坏，引起泄漏而影响发电机效率。采用热
喷涂方法分别对各破坏处进行喷涂填补，然后通过打磨使得汽缸平面恢复平
整并达到所需的尺寸精度。热喷涂技术不失为重量大、结构复杂和价格昂贵
的汽缸的中分面现场修复的安全(不会发生变形)、简便而高效的方法。
8. 生物功能涂层
在不锈钢或钛基体上喷涂生物功能陶瓷涂层,如羟基磷灰石等, 能有效
地克服金属型人工骨骼与生物体组织不相容和体液腐蚀问题,并能改善人体
组织与人工植入体的结合.
9．远红外幅射涂层
某些氧化物具有高的热幅射率, 在受热时能够幅射出远红外波, 这种波
的能量极易被高分子有机物(如油漆)、水、空气等物质的分子吸收产生共振
而产生内热, 从而加速过程的进行. 在加热元件上喷涂这种涂层, 其节电效
率一般平均在25-40 % 左右。

⑻ 什么是静电喷涂

是将微粒化的涂料,通过
静电作用
涂敷在被涂物体上的过程。具体说，
静电喷涂
就是喷出的涂料微粒（5～50μm）经过电量放电电极（负高压）附近时被荷电、荷电粒子在输送的气流力和静
电场力
作用下，飞向被涂物体（正极），吸附在被涂物体上。当涂层达到一定厚度后，进入烘炉加热，涂料熔融固化，形成厚度均匀、质地牢固的
膜层
。
喷涂效率取决于微粒的带电量、
电场强度
、涂液或空气流量，涂料微粒成分、形状及粒度等。
（1）产生电荷的方法：直接带点和间接带点
（2）影响喷涂质量和效率的因素
①粉末颗粒度
粒度过细容易损耗在大气中，粒度过粗，不容易吸附在物件上，一般比较合适的粒径约为10～90μm之间
②粉末的电阻率的
介电常数
粉末颗粒接受电荷，保持电荷和电荷分布直接影响粉末涂层对物件的吸附力和沉积效率，。实验表明，粉末荷电量为1.6μC/g时，涂覆效率可达95
%，而粉末吸附在被涂物件上最小比电荷2×10-4C/kg，但通常的
电晕放电
喷枪
，粉末菏电仅为0.8～0.9μC/g，只能获得约85％的涂覆效率。
影响接受电荷的保持电荷的主要因素是粉末的
介电常数
，粉末介电常数越低，颗粒带电越容易，但丧失电荷也越容易，引起吸附不牢。为此，喷涂时总是尽量用介电数高的粉末，但过高，粉末的带点又趋困难。
高分子化合物
的电阻率均较高，所静电
库仑力
是大而可靠的，实验表明，只有较高电阻率的粉末才能得到合适的涂膜。
③粉体水分
粉末的
吸湿性
将直接影响粉末的电阻率和
介电常数
，吸湿大，粉末
易成
团，无法喷涂；若一般的
吸湿性
，除影响粉末带电性能外，还将降低粉末的流动性和成膜性，甚至涂膜出现针孔和气泡。
④工作前的预处理
如被涂物去油去锈不彻底，表面水分和挥发物未干燥等的前处理不当，将造成涂层露底、针孔、气泡、表面
麻点
和
缩孔
等现象。
⑤静电电压和电场
施加电压偏低则不易上粉，即使上粉，也不易脱落，施加电压偏高，涂层容易产生雪花状圆圈；加电压过高，易造成粉末被静电击穿而成针孔，甚至可能产生火花，所以，对干燥正常的粉末，电压的选取应在安全和雾化范围原则下，以高为准。试验表明，当外加
电场强度
达100
k
V/m
时，涂覆效率可达到饱和，以后即使增加3倍的电场强度，涂覆效率也只增加2%~3%。
⑥吹粉气压
压缩空气
吹粉气压过低，
喷枪
容易发生堵塞，而且气压不足，会造成出粉不均匀，气压过高，又会引起上粉困难，粉末也易脱落，当输送粉末空气量每增加
1L/s，涂覆效率就会降低
2％～3％。通常是在保证出粉均匀的前提下，以气压小为宜。

⑼ 水旋喷漆房原理图

水旋喷漆房的作用是将喷漆过程中的漆雾限制在一定区域内进行过滤处理。水旋喷漆房制作的工作环境，能满足涂装作业时的空气环境要求，保护操作者的身体，治理涂装作业产生的废物排放，保护环境免受污染等。

原理图如下：

水旋喷漆房的作用是将喷漆过程中的漆雾限制在一定区域内进行过滤处理。水旋喷漆房制作的工作环境，能满足涂装作业时的空气环境要求，保护操作者的身体，治理涂装作业产生的废物排放，保护环境免受污染等。

水旋喷漆房是控制产品涂装质量的重要设备。水旋喷漆房由室体、送风装置、漆雾过滤装置和抽风装置四大部分组成。

(9)预喷涂装置作用原理图扩展阅读：

水旋喷房室工作原理：

启动空调送风系统，新鲜空气经过滤，通过动压风管送入水旋喷漆室顶部的静压室，经均流调节器和过滤层后，以截面风速均匀地送入室体内，自上而下，使工件处于设定的均流风速之中，过喷的飞溅漆雾，被气流压入喷漆室液力旋压漆雾净化系统，

水在高速气流的冲击下被雾化后和废漆雾充分混合，使漆雾被吸引到水中而带到储水池，含水份的空气经气、水分离后，洁净的空气经排风系统送入大气中，其漆雾的净化率达到98%以上；而含漆雾的水流入循环水池后，

通过凝聚净化（水中定期添加专用凝聚剂）由循环泵送入到喷漆室循环使用，漂浮的漆渣定期捞出后集中处理。

⑽ 除尘布袋进行预涂层的作用

预涂层除尘布袋是除尘布袋使用之前对其进行预涂灰。预涂层工序完成后可以使除尘布袋能去除固体、液体、气体三种含尘气体，尤其是清楚粘性强的含尘颗粒时，效果好而且明显。对除尘布袋进行预涂灰后，能够维护除尘布袋在过滤含有大量油烟污染以及其他腐蚀性气体或颗粒物时不被糊袋或腐蚀，延长除尘布袋的使用时间。可以说预涂层除尘布袋好处多，那在什么工况下要对除尘布袋进行预涂层处理呢？

1、对硫化物的净化，布袋除尘器会遇到一些硫焚烧的工况，硫焚烧后会生成气态二氧化硫，想要脱硫只能向富含二氧化硫的气体中喷洒熟石灰粉和反响辅助剂，那么二氧化硫和石灰粉会在反响助剂的辅助下发生化学反应生成固态的硫酸钙，之后它便可以随着尘粒一同被除尘布袋捕集，到达脱硫的目的。
2、对氟化物的净化，铝电解进程会排放很多的含氟气体，用铝电解厂的质料氧化铝粉为助滤剂，以氧化铝粉末吸附电解槽发生的富含气态氟的固态氟化物，以后用除尘布袋过滤。用氧化铝作吸附剂需要按必定的固气比增加，烟气与氧化铝在湍流中激烈混合，烟气中的氟化氢与其间的型氧化铝发生外表吸附反响，生成氟化铝的外表化合物，此反响进行得十分迅速，在1秒钟内就能完结。反响后的烟气经除尘布袋别离出的载氟氧化铝，可直接用于电解出产并能代替有些氟化盐质料。
以上遇到的这两种工况是最需要预涂层除尘布袋过滤的工况，如果布袋除尘器遇到这两种工况，千万不能省去预涂层这个环节，避免设备达不到除尘效果。