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等离子喷涂涂层时气体选择

2019-12-30 21:36:48点击:

等离子喷涂涂层时气体有两个用途一个是喷涂工作气体和送粉气体,那么下面具体探讨一下等离子喷涂涂层时气体的选择。

等离子喷涂涂层时气体选择

A.氢气(H2)
氢气是属于双原子气体,在热电离过程中,首先吸收热量分解成单原子,然后再进行电离。氢气在分解和电离过程中吸收的总热量称为它的热焓值。热焓值也可以理解为等离子体所蕴藏的热量。氢气作为等离子气体时具有较高的热焓值。
由于氢气来源比较困难,价格贵,一般只在工作气体中加入一定量的氢气,可以提高等离子弧的温度和热度。在等离子喷涂高熔点的粉末时,氢气是不可缺少的气体。对于绝大多数金属材料来说,氢气是还原性气体,因此工作气体中加入氢气可以有效地防止材料的氧化。
B.氮气(N2)
氮气属于双原子气体,它作为的等离子气体时也具有很高的热焓值。氮气具有较高的电离电位,它在电离过程中吸收的热量大,所以热量的利用率高。
由于氮气的来源方便,价格便宜,它已成为等离子喷涂中最常用的工作气体。但是,由于氮气保护性能差,因此在喷涂容易氧化的粉末时,它是不适用的。

在氮气中加入5-20%的氢气作为等离子喷涂的工作气体,将有助于提高等离子弧的工作电压和喷枪的使用功率。

等离子喷涂涂层时气体选择

C、氩气(Ar)
氩气是单原子气体,它在热电离过程中没有分离过程,而是直接吸收热量进行电离。因此,它的热焓值没有双原子气体高。但是,由于氩气没有分解过程,它在吸收热量产生电离时,温度很快升高,使用时弧电压较低。因此,它的引力性能比双原子气体好。在等离子喷涂时,一般采用氩气起弧比较适宜。
氩气是属于惰性气体,具有良好的保护性能。所以,在喷涂容易氧化的粉末材料时,选用氩气作为工作气体最适合。但是,氩气来源比较困难,价格昂贵,在应用时受到一定的限制。
D、氦气(He)

氦气属于单原子气体,也属于惰性气体,它的电离电位很高,所以具有较高的热焓值,它是一种很好的工作气体。但是,由于氦气在空气中含量少,制取困难,因而很少采用。

等离子喷涂陶瓷涂层

2.气体流量的选择
(1)工作气体流量的选择
工作气体流量不易过大,过大时容易造成等离子弧出现过冷现象,是粉末熔化不均匀,涂层组织疏松,气孔率增加。但工作气体流量过小时,容易烧坏喷嘴和阴极。等离子喷涂时常用的工作气体流量为30-50 升/分钟。
(2)送粉气体流量的选择
选择送粉气体的流量时,一定要与工作气体的流量相适应,避免出现相互干扰的现象,若两者之间匹配不当,将会造成堵塞喷嘴的现象,严重时将烧坏喷嘴和阴极。一般情况下,送粉气体的流量为6-14升/分钟。

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