等離子噴涂技術(shù)的應(yīng)用已從航空、空間擴展到鋼鐵工業(yè)、汽車制造、紡織機械、船舶,等離子噴涂亦有用于醫(yī)療用途,在人造骨骼表面噴涂一層數(shù)十微米的涂層,作為強化人造骨骼及加強其親和力的方法。
近年來,等離子熱噴涂技術(shù)已應(yīng)用于高科技領(lǐng)域,如納米涂層、梯度功能材料、超導(dǎo)涂層、生物功能涂層。
等離子噴涂噴嘴及電極的三大優(yōu)點介紹:
1、基體受熱小、零件不變形,不改變熱處理狀態(tài)。
由于噴涂時零件不帶電,基體金屬不熔化,所以盡管等離子焰流的溫度較高,但能量非常集中,等離子弧的軸向溫度梯度很大,一般零件溫升不超過200℃,則零件不會發(fā)生變形,這對于薄壁件、細長桿以及一些精密零件的修復(fù)十分有利。由于在200℃以下基體金屬的熱處理性質(zhì)不會發(fā)生變化,可以對一些高強度鋼材實施噴涂。
2、能夠噴涂的材料廣泛,涂層的種類多。
由于等離子焰流的溫度高,可以將各種噴涂材料加熱到熔融狀態(tài),因而可供等離子噴涂使用的材料非常廣泛,從而也可以得到多種性能的噴涂層,如耐磨涂層,隔熱涂層、抗高溫氧化涂層、絕緣涂層等等。就涂層的廣泛性來說,氧-乙炔焰噴涂、電弧噴涂、高頻感應(yīng)噴涂和爆炸噴涂都不及等離子噴涂。
3、工藝穩(wěn)定,涂層質(zhì)量高。
等離子噴涂的各工藝參數(shù)都可定量控制,工藝穩(wěn)定,涂層再現(xiàn)性好。在等離子噴涂中,熔融狀態(tài)粒子的飛行速度可達180~480m/s甚至更高,遠比氧-乙炔焰粉末噴涂時的粒子飛行速度45~120m/s高。熔融微粒在和零件碰撞時變形充分,涂層致密,與基體的結(jié)合強度高。等離子噴涂層與基體金屬的法向結(jié)合強度通常為30~70MPa,而氧-乙炔焰噴涂一般為5~20MPa。由于等離子噴涂時可以通過改換氣體來控制氣氛,因而涂層中的氧含量或氮含量可以大大減少。