電弧噴涂技術(shù)是以兩根金屬絲材作為電極，以噴槍端部產(chǎn)生的電弧為熱源，使金屬絲材熔化并霧化成微熔滴，將微熔滴加速噴射到工件表面上沉積、冷卻而形成涂層的一種工藝。電弧噴涂具有生產(chǎn)效率高、涂層質(zhì)量好、噴涂工藝靈活、經(jīng)濟(jì)安全、使用成本低、易于操作等優(yōu)點(diǎn)，在某些方面取代火焰噴涂或等離子噴涂可以取得更好的效果，故近年來獲得迅速發(fā)展。
電弧噴涂技術(shù)的核心是所用絲材的成分和構(gòu)成。電弧噴涂絲材包括實(shí)心絲材和粉芯絲材兩種，其中粉芯絲材最具應(yīng)用潛力。粉芯絲材，也稱管狀絲，是由金屬外皮和粉芯兩部分構(gòu)成。金屬外皮可以選用低碳鋼帶，也可選用其它適宜軋拔的帶材如Ni、Al、Zn、Cu、不銹鋼帶等。粉芯部分可根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇各種金屬合金、氧化物、碳化物、陶瓷等粉末按比例混合后作為填充物。其制作過程是，先將適于軋制的金屬帶軋制成槽形，然后將混合均勻的合金粉或其它粉體送入金屬帶槽內(nèi)，經(jīng)軋輥使金屬帶閉合，軋制成圓形，再經(jīng)拔絲模逐漸減徑至所需的最終尺寸。粉芯絲材兼具實(shí)心絲材和粉末的優(yōu)點(diǎn)，拔絲容易，并且使不導(dǎo)電的粉末材料也能應(yīng)用于電弧噴涂，大大拓寬了電弧噴涂技術(shù)的應(yīng)用范圍，特別是促進(jìn)了電弧噴涂技術(shù)在耐磨抗蝕領(lǐng)域的 研究 和應(yīng)用。
目前，一些新型的電弧噴涂粉芯絲材已在工程實(shí)際中得到了應(yīng)用，取得了良好的效果，滿足了對涂層多功能、高性能的要求。這類絲材主要包括金屬陶瓷復(fù)合粉芯絲材、非晶態(tài)粉芯絲材、納米粉芯絲材等。金屬/陶瓷復(fù)合涂層兼具金屬和陶瓷材料的優(yōu)點(diǎn)，具有強(qiáng)度高、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕、耐沖蝕等綜合性能，廣泛應(yīng)用于航空航天、電廠鍋爐、模具、汽車摩托車活塞環(huán)、氣缸等各種領(lǐng)域，具有很大的應(yīng)用和開發(fā)潛力。非晶態(tài)電弧噴涂粉芯絲材近年來也有很大發(fā)展，已成為防腐、抗磨涂層領(lǐng)域中極具潛力的材料。 研究 表明，非晶態(tài)金屬合金比相似成分的晶態(tài)合金具有高得多的耐磨性和耐蝕性。如Fe中加入B、Mo、P等可生成一定比例的非晶態(tài)組織，所形成的涂層具有優(yōu)異的耐磨耐腐蝕性。納米結(jié)構(gòu)涂層在強(qiáng)度、韌性、抗蝕、耐磨、熱障、抗熱疲勞等方面較傳統(tǒng)涂層有顯著改善，可以用電弧噴涂粉芯絲材先制備非晶涂層，然后通過適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に囀狗蔷ЬЩ玫郊{米結(jié)構(gòu)涂層。
目前，國外已經(jīng)成功應(yīng)用了非晶態(tài)電弧噴涂粉芯絲材、金屬陶瓷粉芯絲材、金屬間化合物粉芯絲材、納米粉芯絲材等，所制備的涂層具有優(yōu)異的耐磨損性能。如英國巴頓焊接 研究 所研制了用于耐磨的Fe-B系粉芯絲材，涂層中的非晶態(tài)相占35%以上，具有優(yōu)良的耐磨性。另有報(bào)道用電弧噴涂FeCrAl+20%硬質(zhì)相粉芯絲材制得了含陶瓷相的涂層，該涂層的高溫沖蝕磨損抗力明顯高于單純FeCrAl涂層。
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