聊聊热喷涂技术在各个行业的应用方式及涂层材料选择

热喷涂技术是利用热源加热喷涂材料使其熔化或半熔化，并以一定的速度喷涂沉积在预处理过的基材表面，形成涂层的方法。
热喷涂具有材料范围广、设备轻、工艺灵活、操作程序少、修复快、适应性强、涂层厚度可控等优点。适用于各种基材的零件，几乎可以在所有固体材料上制备各种保护性和功能性涂层。广泛应用于石油化工、航空航天、交通运输、造纸、机械等领域。

01.热喷涂在航空发动机中的应用
在航空发动机中，75以上的发动机部件需要喷涂，不同的部件对涂层性能的要求也不同，这与涂层材料、喷涂工艺和喷涂技术有关。其中，热喷涂材料是核心技术之一。热喷涂材料的发展可以为航空发动机提供更好的安全性，这为涂层材料提供了巨大的发展空间。<

下面简单介绍几种热喷涂材料在航空发动机中的应用：

耐磨涂层材料
在机械工程领域，常见的故障形式之一是由于长期运行。机械部件磨损。减少这种机械故障的方法是及时更换零件或增强零件的耐磨性，但频繁更换零件必然会导致更大的人力和财力浪费。耐磨材料的出现，大地满足了人们的需求，减少了物料冲刷设备零件造成的磨损。对于航空发动机部件，耐磨涂层材料满足高熔点、高硬度和良好的抗冲击磨损性要求，而通过热喷涂技术获得的耐磨涂层具有优异的耐磨性。
密封涂层材料

对于航空发动机来说，转子间隙对其工作效率影响很大。小间隙不仅可以大大提高航空发动机的效率，降低油耗，还可以有效提高发动机的安全性能，因此航空发动机大量使用密封涂层材料。为满足目前航空发动机的使用要求，航空发动机使用的密封涂层材料需要具有较高的强度和抗气体冲击性，一般为金属和非金属复合材料材料。到目前为止，已有20多种可行的喷涂材料，陶瓷材料、纳米材料等热喷涂材料也在研究中。
高温保护涂层材料
航空发动机在运行过程中会产生大量热量。为了防止发动机部件在高温下被氧化，需要在其表面喷涂高温保护材料。根据操作过程中的实际要求，涂层的高温保护涂层不仅具有基本的耐高温和抗氧化性，而且要求涂层材料在高温下不分解，不与表面发生反应。涂层的身体。

三维修复涂层材料
航空发动机在运行过程中，其零件表面涂有相应的材料，只是为了有效降低磨损或其他损坏的概率，并不能直接防止这种损坏的发生。因此，经过长期的运行，一些零件不可避免地会出现磨损或损坏，从而改变原有零件的尺寸，影响机器的正常运行。因此，研究修复涂层材料为重要。另外，要根据实际修复工艺，采用相应的科学合理的喷涂工艺和喷涂工艺。
提高发动机性能，降低维护成本，延长使用寿命，提高安全指标。
02.热喷涂在火电厂锅炉保护中的应用
锅炉是一种特殊的封闭式热工设备。它不仅被火焰和烟雾直接冲走，而且还受到高于大气压的中等压力。在锅炉事故中，“四管”（水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管）泄漏多，约占所有锅炉事故的40-60，甚至高达70。因此，加强锅炉的维护保养是保证锅炉安全、经济运行的重要环节之一。

热喷涂技术作为表面工程技术的重要组成部分之一，由于其材料适应性强，在各种工况下具有优异的耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性和绝缘性。它在锅炉保护领域的应用是科学技术发展的必然结果。
喷涂过程一般经过以下四个阶段：喷涂材料的加热和熔化；熔融喷涂材料的雾化；熔融或熔融颗粒的飞行；粒子碰撞，在基材表面变形、固化和积聚形成涂层。

根据能量类型的不同，可分为三类（如下图所示）。目前，电弧喷涂技术广泛应用于我国燃煤电厂锅炉保护领域。此外，超音速火焰喷涂和火焰粉末喷涂技术也得到了一定程度的应用。

电弧喷涂技术

电弧喷涂使用两根喷涂线作为消耗电。当两根焊丝短路引弧时，只要将焊丝不断送入、不断熔化、用压缩空气吹向工件，就可以维持电弧燃烧，即喷涂过程。与其他热喷涂工艺相比，电弧喷涂设备简单，喷涂成本低但效率高，对操作人员要求低，现场施工重复性强。因此，电站锅炉“四管”现场喷涂保护一般采用电弧喷涂技术。
超声波火焰喷涂技术

超声波火焰喷涂技术在燃烧室中燃烧助燃气体和助燃气体产生高压火焰，然后通过特殊的喷嘴出高速火焰流，使送入其中的粉末材料被加热并以加速的速度喷涂到基材表面形成涂层。 hvsp 工艺生产的涂层非常致密，具有高粘合强度和低的孔隙率。 nicr-cr3c2是采用超音速火焰喷涂技术保护电厂锅炉管壁时常用的粉末材料，具有良好的耐磨性。

火焰粉末喷涂技术

粉末火焰喷涂是一种以氧乙炔火焰为热源，粉末为喷涂材料的热喷涂方法。在喷涂过程中或涂层形成后，对基体和涂层进行加热，使涂层在基体表面熔化，并与基体扩散或熔化，形成与基体冶金结合的涂层。

降低维护成本，提高生产效率，提高设备安全性能

03. 其他应用

>热喷涂技术在冶金、交通运输、焚烧锅炉、化工锅炉、海洋石油化工、印刷造纸、通用机械等方面也有很多应用。

热喷涂技术在我国得到了很大的发展和广泛的应用，为国民经济做出了重要贡献。然而，热喷涂使用中还是有一些问题。