棒材火焰喷涂

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，不再赘述。陶瓷棒材喷涂的主要特点是陶瓷棒端部在氧乙炔火焰中停留的时间较长，使得陶瓷棒端部充分熔化后，再用射流雾化成微滴喷射到工件表面形成涂层。从而克服了氧乙炔火焰粉末喷涂时，由于陶瓷粉末熔点高，在火焰中停留时间短、熔化不充分而影响涂层质量的弊端。
２设备构成
美国诺顿公司ＲｏｋｉｄｅＣｅｒａｍｉｃＳｐｒａｙＳｙｓｔｅｍ的构成如图２１０所示，包括氧乙炔供给系统、压缩空气供给系统、棒材送进速度调节装置和喷枪等。其中除喷枪在结构上有些差别外，其他各系统与线材火焰喷涂基本相同。

喷枪结构紧凑，棒材的输送依靠喷枪后部的电动机带动，电动机后部有控制线与控制盒相连，控制盒带有速度调节旋钮和清晰的数字式显示。棒材送给速度控制精确，电动机具有自动转换功能，可适应世界各地不同的输入电压和频率。为便于操作，喷枪上也装有控制钮用来控制棒材的进给和气体的通断。

诺顿棒材喷枪枪头结构
１—镀铬气帽２—主气帽３—混气头４—喷嘴
５—燃烧头导杆６—变速器７、８、９—密封圈

３涂层和工艺技术特点
（１）涂层结构和特性陶瓷棒材喷枪的特性决定了只有当陶瓷棒端部充分受热熔化后，才能被射流雾化成微滴并喷射出枪口，其速度大约在１５０～２５０ｍ／ｓ，高的动能和热能使得粒子在到达工件表面时仍能保持熔融状态，这就保证了涂层粒子间有很高的结合强度和涂层的高致密性。
（２）工艺技术特点
１）设备配置简单，操控便捷，既可在热喷涂车间操作，也可用于现场施工作业。
２）可喷涂的陶瓷棒材种类较多，有氧化铬、氧化铝、氧化锆、氧化铝钛等１７种之多，规格有：４７５ｍｍ、６３５ｍｍ、７９４ｍｍ三种。还可喷涂直径为
４７５ｍｍ的粉芯丝材。
３）我国目前已有类似设备和陶瓷棒材，但设备和材料水平均有差距。要制备高性能的陶瓷棒材涂层主要还是依靠进口设备和棒材。