高速火焰喷涂原理

高速火焰喷涂
高速火焰喷涂国内习惯上称为超声速火焰喷涂，它的英文缩写为ＨＶＯＦ（ＨｉｇｈＶｅｌｏｃｉｔｙＯｘｙｇｅｎＦｕｅｌ的首写字母）。高速火焰喷涂是在爆炸喷涂的基础上发展起来的一项新的热喷涂技术，是在２０世纪８０年代初期，由美国Ｂｒｏｗｎｉｎｇ公司最先研制成功，并推出名为ＪＥＴＫＯＴＥ的商用喷涂设备。高速火焰喷涂技术一经问世，就以其超高的焰流速度和相对较低的温度，在喷涂金属碳化物和金属合金等材料方面显现出了明显优势。在世界各大热喷涂公司的积极
推动下，该技术发展很快，目前高速火焰喷涂技术在喷涂金属碳化物、金属合金等方面，已逐步取代了等离子喷涂和其他喷涂工艺，成为热喷涂的一项重要工艺方法。
高速火焰喷涂原理

高速火焰喷涂是将助燃气体与燃烧气体在燃烧室中连续燃烧，燃烧的火焰在燃烧室内产生高压并通过与燃烧室出口联接的膨胀喷嘴产生高速焰流，喷涂材料送入高速射流中被加热、加速喷射到经预处理的基体表面上形成涂层的方法。可使用乙炔、丙烷、丙烯、氢气等作为燃气，也可使用柴油或煤油等液体燃料。

５０００型高速火焰喷涂设备喷枪结构示意图，煤油、氧气通过小孔进入燃烧室后混合，在燃烧室内稳定、均一地燃烧。有监测器用来监控燃烧室的压力，以确保稳定燃烧，喷涂粉末的速度与燃烧室内压力成正比。燃烧室的出口设计使高速气流急剧扩展加速，形成超声速区和低压区。粉末在低压区域沿径向多点注入，粉末均一混合，在气流中加速喷出。高速火焰喷涂焰流速度高达１５００～２０００ｍ／ｓ，一般可观察到５～８个明显的马赫锥，粒子流速度高达４００～６５０ｍ／ｓ。

ＪＰ５０００型高速火焰喷枪结构示意图