[科普中國(guó)]-超音速火焰噴涂

超音速火焰噴涂(high-velocity oxygen-fuel)是1981年美國(guó)的Browing發(fā)明了發(fā)明的一種新型熱噴涂技術(shù)。超音速火焰噴涂(HVOF)設(shè)備的核心為噴槍?zhuān)瑖姌層扇紵遥ㄊ箛娡坎牧狭Ｗ拥玫匠浞旨訜峒铀伲aval噴嘴（將焰流加速到超音速）和等截面長(zhǎng)噴管（使噴涂材料粒子得到充分加熱加速）三部分組成。

簡(jiǎn)介超音速火焰噴涂是在八十年代初期，由美國(guó)Browning公司研制成功，并且先以JET-KOTE為商品推出[1]。經(jīng)過(guò)幾年的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，該方法的優(yōu)點(diǎn)逐漸被認(rèn)識(shí)和接受。由此，世界上發(fā)達(dá)國(guó)家，投入了大量的財(cái)力對(duì)HVOF進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)。于八十年代末九十年代初期，先后又有數(shù)種HVOF噴涂系統(tǒng)研制成功，井投入市場(chǎng)。如金剛石射流(Diamond-jet) ，沖鋒槍(Top-gun)，連續(xù)爆炸噴涂(CDS，Continuous detonationspraying) ，射流槍(J-gun) ，高速空氣燃料系統(tǒng)(HVAF，High-velocity air-fuel) 等1。

工藝流程超音速火焰噴涂工藝流程：

1.施工前的準(zhǔn)備工作；

2.表面預(yù)處理；

3.噴涂；

4.噴涂后處理2。

工作原理工作原理：由小孔進(jìn)入燃燒室的液體燃燒，如煤油，經(jīng)霧化與氧氣混合后點(diǎn)燃，發(fā)生強(qiáng)烈的氣相反應(yīng)，燃燒放出的熱能使產(chǎn)物劇烈膨脹，此膨脹氣體流經(jīng)Laval噴嘴時(shí)受?chē)娮斓募s束形成超音速高溫焰流。此焰流加熱加速噴涂材料至基體表面，形成高質(zhì)量涂層2。

應(yīng)用超音速火焰是利用丙烷、丙烯等碳?xì)湎等細(xì)饣驓錃馀c高壓氧氣在燃燒室內(nèi)，或在特殊的噴嘴中燃燒產(chǎn)生的高溫、高速燃燒焰流，燃燒焰流速度可達(dá)五馬赫(1500m/s)以上。通常被稱作HVOF(High-velocityoxygen-fuel)。將粉末軸向送進(jìn)該火焰，可以將噴涂粒子加熱至熔化或半熔化狀態(tài)，并加速到高達(dá)300-500m/s，甚至更高的速度，從而獲得結(jié)合強(qiáng)度高、致密的高質(zhì)量的涂層。超音速火焰速度很高，但溫度相對(duì)較低，對(duì)于WC-Co系硬質(zhì)合金，可以有效地抑制WC在噴涂過(guò)程中的分解，涂層不僅結(jié)合強(qiáng)度高，且致密，耐磨損性能優(yōu)越，其耐磨損性能大幅度超過(guò)等離子噴涂層，與爆炸噴涂層相當(dāng)，也超過(guò)了電鍍硬鉻層、噴熔層，應(yīng)用極其廣泛3。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)