電弧噴涂技術的特點、技術及其優勢

目前，電弧噴涂技術在國內已受到許多部門的重視，正得到越來越廣泛的應用。電弧噴涂技術可應用于防腐、耐磨、裝修及形成特殊功能涂層等領域，尤其在防腐領域，電弧噴涂是最有效、最經濟的長效防腐技術。以下對電弧噴涂和電弧噴涂機的特點、電弧噴涂技術新發展及其在鋼結構防腐領域顯示的優勢等作了介紹。
電弧噴涂是將兩根被噴涂的金屬絲作為自耗性電極，利用兩根金屬絲端部短路產生的電弧使絲材熔化，用壓縮空氣把已熔化的金屬霧化呈微熔滴，并使其加速后以很高的速度沉積
到基體表面形成涂層的一種熱噴涂方法。
20世紀八十年代，美國、德國等一些工業發達國家的電弧噴涂技術得到了較大的發展，涂層質量大大提高，促進了電弧噴涂技術在工業中的廣泛應用。目前，電弧噴涂技術在國內已受到許多部門的重視，正得到越來越廣泛的應用。電弧噴涂技術可應用于防腐、耐磨、裝修及形成特殊功能涂層等領域，尤其在防腐領域，電弧噴涂是最有效、最經濟的長效防腐技
術。
相對于其它涂層技術，電弧噴涂技術具有涂層質量好、工件變形小、生產效率高、能源
利用率高、經濟效益好、操作簡單和易于野外作業等顯著優點。
(一) 電弧噴涂的特點
1、防腐壽命長，是其它防腐方法無法比擬的，一次防腐，一勞永逸。
2、設備及原材料國產化達100%，工藝簡單易行。與熱浸鋅相比，電弧噴涂靈活方便，一套設備能對不同形狀和尺寸零件進行防腐施工，便于流動施工。而熱浸鋅防腐不同尺寸和形狀構件將會受到熔池尺寸的限制，也不便流動施工。
3、環保方面。采用專門配套，價格低廉的除塵設施，使排放物均達國家環保標準。而刷漆及熱浸鍍的除銹酸液及熱浸鋅產生的鋅蒸汽均無環保措施。
4、電弧噴涂的設備投資僅為熱浸鋅的1/5～1/15，熱浸鋅設備投資約為100～300萬元，電弧噴涂設備投資(包括除塵設備)，對一般生產規模約20萬元，特大型構件的大規模生產約40萬元。
5、煤礦井筒鋼結構件在加工、起吊、運輸、安裝過程中，涂層易被碰損、劃傷，電弧噴涂技術本身即可修復；而熱浸鋅自身無法修補，只能用噴涂方法修復，勢必又一次增加設備投資。
6、電弧噴涂可根據不同腐蝕環境噴涂相應耐蝕材料涂層，工藝系統具有普遍適用性。熱浸鋅僅能制備鋅涂層，對復雜的腐蝕環境，單一的鋅涂層將難以適應，會大大降低涂層耐蝕壽命。
7、與火焰噴涂相比，電弧噴涂的結合力與生產效率均為火焰噴涂的2倍以上，成本低廉，工藝穩定，施工方便。
(二) 電弧噴涂設備的特點
電弧噴涂設備具有噴涂涂層質量好、致密度高、結合力強、噴涂效率高、高效節能、操作簡便安全等特點，可噴涂鋅、鋁、不銹鋼、銅等金屬絲材，應用于各種防腐工程和機械維
修。
該設備具有如下幾個顯著特點：
1、噴涂效率高：該型電弧噴涂設備每小時可噴鋅25－35kg，是傳統線材火焰噴涂效率
的2－4倍。
2、涂層質量好：該系列電弧噴涂設備，采用目前世界公認的先進技術－雙霧化、封閉式噴嘴，噴出的霧化粒子溫度高、飛行速度快、涂層致密、均勻，涂層的物理性能(如密度、
結合強度)均優于傳統的線材火焰噴涂層。
3、操作方便、安全：該系列電弧噴涂設備體積小，移動靈活；噴槍的重量僅1公斤，大大降低了人的勞動強度，操作非常方便；該設備輸出空載電壓在40V以下，非常安全。
4、噴涂時工件不變形：由于以高壓空氣為動力，使工件在噴涂時受熱很輕微，保證了

工件在噴涂時不變形。

二、電弧噴涂技術新發展
1、熔滴速度
高速電弧噴涂技術(HVAS)是20世紀90年代開發出的先進熱噴涂技術，因其熔滴飛行速度的大幅度提高(達到350m/s)和霧化效果的進一步改善，從而制備出與等離子噴涂相近的
高結合強度、低孔隙率的高質量涂層，大大拓寬了電弧噴涂的應用領域。
電弧噴涂涂層的性能受到多種因素的影響，其所具有的快速凝固組織與霧化過程中熔滴的動力學及熱傳輸有密切關系。對霧化過程的動力學和熱傳輸行為進行分析，不僅是選擇噴涂工藝參數的重要依據，也有助于正確地理解高速電弧噴涂涂層組織的形成與演變機制。但由于試驗技術的限制，難以用實測方法獲得熔滴溫度、冷卻速度等熱傳輸參數，通常采用理論模型進行數值模擬計算，而確定霧化氣流速度和熔滴速度是進行模擬計算的前提條件。
2、金屬電弧噴涂
金屬噴涂是用壓縮氣體將熔融狀態的金屬霧化成微粒，噴涂沉積在預先準備的工件表
面上，形成一完整的金屬覆蓋層。一般來說，金屬噴涂主要有三方面用途：
(1) 用于抗腐蝕、抗高溫氧化或耐磨損等防護性涂層；
(2) 用于修復零件尺寸，如由于大范圍磨蝕或局部機械加工錯誤而造成構件幾何尺寸的
不足，可通過金屬噴涂予以修復；
(3) 用表面噴涂金屬的非金屬材料來代替金屬制造設備或部件。金屬電弧噴涂是利用交流或直流電弧熔化不斷進給的金屬噴絲，再由壓縮空氣通過噴嘴使之霧化并噴射到工件表
面，該噴涂工藝的主要裝置稱為金屬電弧噴涂槍。
俄羅斯的ВНИИТУВИД研究所多年來一直從事金屬電弧噴涂的工藝和設備研究工作，目前它在總結、吸收國內外先進經驗的基礎上研制成功一種高效能的M-5型電弧噴涂槍。它與同類裝置相比較具有以下優點：噴射角減小到13°，使噴料利用率提高25%，對于φ2.4mm噴絲，噴涂過程中的重量消耗可減少30～40%；直徑超過100mm的圓柱狀套形零件，其內表面的噴涂深度可達400mm；該設備采用可拆卸結構，且零部件的拆裝操作比較簡單，

因此其維護性良好；通過控制臺進行設備操作簡易、方便。

本文來自：www.53442.com.cn