电泳技术

粉末火焰喷涂主要工艺参数（１）热源参数加工过程中，要正确使用和控制火焰的性能，即预热和喷粉时，要使用中性焰或微碳化焰，以避免工件表面和粉末的氧化。一般粉末火焰喷涂大多依靠火焰来加速喷射粒子。当采用较大流量的氧乙炔时，焰流的功率大、强度高，喷射粒子的飞行速度就高，所制备的涂层具有高的结合强度和致密度。（２）喷涂距离喷枪与工件喷涂面的距离一般控制在１５０～２００ｍｍ，具体值应根据喷枪的型号、功率大小和火焰的挺直度长短而定。最佳距离是将合金粉末在火焰中受热状态最好的、最明亮部位对在工件表面上。（３）基体温度喷涂时应先对工件进行预热，钢质零件预热温度为８０～１２０℃。喷涂过程中，零件整体温度不应超过２５０℃。

涂层和工艺技术特点（１）涂层结构特性氧乙炔火焰粉末喷涂涂层，其组织亦为层状结构，涂层中含有氧化物、孔隙及少量变形不充分的颗粒。涂层与基材间属于机械结合。涂层孔隙率和结合强度受喷涂材料、喷涂工艺的影响比较大，孔隙率一般在５％～２０％之间，结合强度在１０～３０ＭＰａ之间。（２）工艺技术特点氧乙炔火焰粉末喷涂是应用最为普遍的一种喷涂工艺，其工艺特点如下：１）设备简单，操作方便，成本低，现场施工方便。２）喷涂工艺简单，容易掌握，应用最为广泛。３）喷涂材料广泛，可喷涂金属、合金、复合粉末、陶瓷及塑料等多种材料。４）涂层孔隙率较大，涂层的残余应力小，可喷制厚涂层。

粉末火焰喷涂设备的构成与线材火焰喷涂类似，也是由氧气乙炔供给系统、压缩空气供给系统、喷枪等组成，区别主要在喷枪。在喷枪不需要压缩空气时，则不需要压缩空气供给系统。在枪外送粉的情况下，需要增加送粉器。粉末火焰喷涂枪的种类较多，国产的具有代表性的喷枪有：上海产的ＱＴＥ７／ｈ和ＱＴＥ２０００７ｈ型喷枪，成都产的ＣＰ３０００型亚声速喷枪，进口的有美国Ｍｅｔｃｏ公司的５Ｐ和６Ｐ型。不同型号的喷枪虽然在结构上存在一定差异，但基本都是由火焰燃烧系统和粉末供给系统两部分组成。ＱＴＥ７／ｈ喷枪结构示意图，该枪有四个控制阀：氧气控制阀４（Ｏ阀）、乙炔控制阀５（Ａ阀）、送粉器控制阀７（Ｔ阀）、粉末流量控制阀６（Ｐ阀）。氧气进入喷枪后，分成两路；一路经Ｔ阀进入送粉器孔，产生射吸作用抽吸

粉末火焰喷涂是采用氧乙炔火焰为热源，喷涂材料为粉末的热喷涂方法。它是继火焰线材喷涂之后出现的一种喷涂方法，由于设备简单，喷涂材料种类多，是目前国内应用最为普遍的热喷涂工艺。喷涂原理粉末火焰喷涂是借助粉末火焰喷枪进行的。喷枪通过虹吸气头分别引入氧气和乙炔，两者混合后在喷嘴出口处产生燃烧火焰。喷枪上装有粉斗或进粉口，利用气流产生的负压，抽吸粉斗中的粉末，使粉末随气流从喷嘴中心喷出进入火焰，被加热或软化，焰流推动熔粒以一定速度喷射到工件表面形成涂层。为了提高粒子的飞行速度，有的喷枪配有压缩空气喷嘴，借助压缩空气给粒子以附加的推力。粉末在被加热的过程中，由表层向芯部熔化，熔融的表层会在表面张力的作用下趋于球状，不存在粉粒再被破碎的雾化过程，因此粉末颗粒的大小在一定程度上决定了涂层

棒材火焰喷涂是采用氧乙炔燃烧火焰作热源，喷涂材料为棒材的热喷涂方法。由于金属材料可以很容易地制成线材，而陶瓷材料无法加工成线材，至多可以制成一定粗细和长短的棒材，所以棒材火焰喷涂主要指陶瓷棒材火焰喷涂。这种工艺方法早在２０世纪６０年代，等离子喷涂技术在我国还未普及时，在航空航天等军事领域就有成功的应用。２０世纪７０年代中后期，随着等离子喷涂技术在我国的推广，陶瓷棒材火焰喷涂技术逐渐退出应用。但在２０世纪９０年代初，在我国引进了美国诺顿公司专门喷涂陶瓷棒材的火焰喷涂技术（ＲｏｋｉｄｅＣｅｒａｍｉｃＳｐｒａｙＳｙｓｔｅｍ）之后，由于该技术确有其独特之处，在某些领域获得了成功应用，陶瓷棒材火焰喷涂技术才又受到业内人士的重视。１喷涂原理棒材火焰喷涂的喷涂原理同线材火焰喷涂的原理完全一样

线材火焰喷涂是采用氧乙炔燃烧火焰作热源，喷涂材料为线材的热喷涂方法。它是最早获得应用的热喷涂方法，迄今该方法仍在普遍使用。１喷涂原理对喷涂材料的加热和雾化是借助火焰喷枪进行的，。喷枪通过虹吸气头分别引入乙炔、氧气和压缩空气，乙炔和氧气混合后在喷嘴出口处产生燃烧火焰。送丝轮带动线材连续地通过喷嘴中心送入火焰，在火焰中受热熔化，压缩空气经空气帽形成锥形的高速气流，将熔化的线材雾化成细微的颗粒，在火焰和高速气流的推动下，熔融颗粒喷射到经过预处理的基材表面形成涂层。火焰线材喷涂原理图单位时间里熔化金属线材的量取决于火焰功率。改变氧气和乙炔的流量比例可获得氧化焰或中性焰，氧化焰将加剧金属线材中碳的烧损和涂层中氧化物的增加。中性焰可在一定程度上减少被喷涂材料的氧

燃气火焰喷涂是喷涂材料在氧燃气焰中被加热，然后以雾化状喷向经预处理的基体表面的喷涂方法。初始喷涂材料可呈粉末状、棒状、芯丝状或线状，可以只利用氧燃气射流，也可以同时使用附加的雾化气体，例如压缩空气，将被加热的材料喷向基体。

１等离子体等离子体是指气体部分或全部电离，形成正、负离子数量相等而整体呈中性的导电体，是继固态、液态、气态之后的物质第四态。作为物质的一种独立形态，它具有以下基本特点：（１）导电性由于气体原子被电离成正离子和负离子，气体中充满带电粒子，等离子体具有很强的导电性。（２）电中性虽然等离子体内部具有很多荷电粒子，但粒子所带的正电荷数与负电荷数量相等，整体而言是电中性体。（３）与磁场可作用性由于等离子体是由荷电粒子组成的导电体，因此可用磁场控制它的位置、形状和运动。如电弧的旋转、电弧的稳定等。电弧等离子发生器示意图２等离子弧用于喷涂的等离子电弧（简称等离子弧）一般都是利用等离子弧发生器产生的压缩电弧。

电弧原理在两电极之间的气体介质中，强烈而持久的放电现象称为电弧。电弧放电时，整个弧区产生强烈的光和热。，将Ａ、Ｂ两块金属接触短路便迅速拉开，在两电极之间就产生了电弧。接电源正极的电极称为阳极，接负极的称为阴极，阴阳极之间的电弧部分称为弧柱。一般，可以把电弧划分为三个区，即阴极压降区、弧柱区和阳极压降区，。电弧电压和电弧电流的关系称为电弧特性。当弧长保持一定，调节回路电阻，改变电弧电流的大小，电弧电压几乎恒定，。当电弧电流保持不变，改变弧长，则电弧电压随弧长增大而增大。电弧产生原理 弧区划分示意图 电弧电压特性ａ）弧长一定ｂ）电流一定Ｌ１—弧长１Ｌ２—弧长２喷涂用电弧电弧的高温高热足以使

１燃烧原理将燃料气体或液体与助燃气体按一定比例混合燃烧而产生热量。常用的燃料气体或液体有：乙炔、丙烷、丙烯、天然气、煤油等。由于乙炔和氧气燃烧可产生较高的燃烧温度和火焰速度，因此在火焰喷涂方法中氧乙炔火焰最为常用，几种气体的燃烧温度２火焰的形貌特点火焰由焰芯、内焰、外焰三部分组成。通过控制燃料气体与氧气的流量和比例，可改变燃烧火焰的性质和功率。火焰的性质分为中性焰、还原焰（碳化焰）和氧化焰三种。（１）中性焰中性焰是氧气乙炔完全燃烧的状态。焰芯呈蓝白色圆锥形，有明显的轮廓。焰芯外面是淡白色的内焰。外焰由内到外的颜色从淡蓝逐渐变为橙黄。（２）还原焰（碳化焰）碳化焰是乙炔与氧气的比例相对偏大的燃烧状态。焰芯