高速火焰噴涂主要工藝參數(shù)以ＤＪ型高速火焰噴涂系統(tǒng)為例，介紹工藝參數(shù)對涂層性能的影響。（１）粉末特性目前粉末供應(yīng)商提供了品種繁多的碳化物粉末，而粉末特性往往因其制粉工藝方法的不同而表現(xiàn)出較大的差異。粉末特性包括：粉末粒度分布、顆粒形狀、表面粗糙度等。圖２１７為兩種不同制粉工藝生產(chǎn)的ＷＣ／１２Ｃｏ粉末的掃描電鏡照片，粉末１為團(tuán)聚燒結(jié)制得，粉末２為直接燒結(jié)制得。雖然粉末成分相同，但由于制粉工藝不同，其形貌存在較大差異：粉末１為球狀顆粒，表面粗糙多孔；粉末２為不規(guī)則塊狀顆粒，表面較光滑。兩種粉末粒度基本相同，約為１７～４５μｍ。研究表明：團(tuán)聚燒結(jié)法生產(chǎn)的碳化物粉末，其粒度均勻、形狀規(guī)則（接近球形）、表面粗糙多孔、流動(dòng)性好。該類型粉末用ＤＪ２７００設(shè)備噴涂，其涂層性能明顯優(yōu)于其他類

高速火焰噴涂涂層和工藝特點(diǎn)高速火焰噴涂工藝因其鮮明的特點(diǎn)：超高的焰流速度和相對較低的溫度，使其涂層性能和噴涂工藝具有許多特點(diǎn)：１）火焰及噴涂粒子速度高?；鹧嫠俣冗_(dá)到１８００ｍ／ｓ以上，粒子速度達(dá)４００～６５０ｍ／ｓ。２）粉粒受熱均勻。噴涂粉粒沿軸向或徑向注入燃燒室，使粉末在火焰中停留時(shí)間相對較長，熔融充分，產(chǎn)生集中的噴射束流。３）粉粒與周圍大氣接觸時(shí)間短，粉末粒子飛行速度高，和周圍大氣接觸時(shí)間短，很少與大氣發(fā)生反應(yīng)，噴涂材料中活潑元素?zé)龘p少。這對碳化物材料尤為有利，可避免分解和脫碳。４）噴涂粉末細(xì)微，涂層光滑。用于高速火焰噴涂的粉末粒度一般為１０～４５μｍ，屬于細(xì)粒度粉末。同時(shí)噴涂粒子速度高，熔融充分，形成涂層時(shí)變形充分，使得涂層表面粗糙度小。５）涂

高速火焰噴涂設(shè)備構(gòu)成高速火焰噴涂設(shè)備一般由噴槍、送粉器、控制系統(tǒng)、噴槍冷卻系統(tǒng)、氣體供應(yīng)系統(tǒng)五部分構(gòu)成。目前我國在用的高速火焰噴涂設(shè)備絕大部分是進(jìn)口的，使用最多的型號為：ＳｕｌｚｅｒＭｅｔｃｏ公司的ＤＪ２７００和Ｐｒａｘａｉｒ公司的ＪＰ５０００，ＪＰ５０００是原ＨｏｂａｒｔＴａｆａ公司研制成功的，后該公司并入了Ｐｒａｘａｉｒ公司。這兩種設(shè)備在國外應(yīng)用也最為廣泛，代表了當(dāng)今世界高速火焰噴涂技術(shù)的發(fā)展水平。（１）ＰｒａｘａｉｒＪＰ５０００型圖２１５為ＪＰ５０００型高速火焰噴涂設(shè)備構(gòu)成示意圖。該設(shè)備以煤油作為燃料，其特點(diǎn)是燃燒室壓力高（＞１０６Ｐａ），功率大、焰流出口速度高（２１００ｍ／ｓ）；粉末由燃燒嘴低壓區(qū)沿徑向注入，使得粉末受熱均勻、充分。相比其他工藝，其適宜噴涂的粉末粒

高速火焰噴涂高速火焰噴涂國內(nèi)習(xí)慣上稱為超聲速火焰噴涂，它的英文縮寫為ＨＶＯＦ（ＨｉｇｈＶｅｌｏｃｉｔｙＯｘｙｇｅｎＦｕｅｌ的首寫字母）。高速火焰噴涂是在爆炸噴涂的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)新的熱噴涂技術(shù)，是在２０世紀(jì)８０年代初期，由美國Ｂｒｏｗｎｉｎｇ公司最先研制成功，并推出名為ＪＥＴＫＯＴＥ的商用噴涂設(shè)備。高速火焰噴涂技術(shù)一經(jīng)問世，就以其超高的焰流速度和相對較低的溫度，在噴涂金屬碳化物和金屬合金等材料方面顯現(xiàn)出了明顯優(yōu)勢。在世界各大熱噴涂公司的積極推動(dòng)下，該技術(shù)發(fā)展很快，目前高速火焰噴涂技術(shù)在噴涂金屬碳化物、金屬合金等方面，已逐步取代了等離子噴涂和其他噴涂工藝，成為熱噴涂的一項(xiàng)重要工藝方法。高速火焰噴涂原理高速火焰噴涂是將助燃?xì)怏w與燃燒氣體在燃燒室中連續(xù)燃燒，燃

粉末火焰噴涂主要工藝參數(shù)（１）熱源參數(shù)加工過程中，要正確使用和控制火焰的性能，即預(yù)熱和噴粉時(shí)，要使用中性焰或微碳化焰，以避免工件表面和粉末的氧化。一般粉末火焰噴涂大多依靠火焰來加速噴射粒子。當(dāng)采用較大流量的氧乙炔時(shí)，焰流的功率大、強(qiáng)度高，噴射粒子的飛行速度就高，所制備的涂層具有高的結(jié)合強(qiáng)度和致密度。（２）噴涂距離噴槍與工件噴涂面的距離一般控制在１５０～２００ｍｍ，具體值應(yīng)根據(jù)噴槍的型號、功率大小和火焰的挺直度長短而定。最佳距離是將合金粉末在火焰中受熱狀態(tài)最好的、最明亮部位對在工件表面上。（３）基體溫度噴涂時(shí)應(yīng)先對工件進(jìn)行預(yù)熱，鋼質(zhì)零件預(yù)熱溫度為８０～１２０℃。噴涂過程中，零件整體溫度不應(yīng)超過２５０℃。

涂層和工藝技術(shù)特點(diǎn)（１）涂層結(jié)構(gòu)特性氧乙炔火焰粉末噴涂涂層，其組織亦為層狀結(jié)構(gòu)，涂層中含有氧化物、孔隙及少量變形不充分的顆粒。涂層與基材間屬于機(jī)械結(jié)合。涂層孔隙率和結(jié)合強(qiáng)度受噴涂材料、噴涂工藝的影響比較大，孔隙率一般在５％～２０％之間，結(jié)合強(qiáng)度在１０～３０ＭＰａ之間。（２）工藝技術(shù)特點(diǎn)氧乙炔火焰粉末噴涂是應(yīng)用最為普遍的一種噴涂工藝，其工藝特點(diǎn)如下：１）設(shè)備簡單，操作方便，成本低，現(xiàn)場施工方便。２）噴涂工藝簡單，容易掌握，應(yīng)用最為廣泛。３）噴涂材料廣泛，可噴涂金屬、合金、復(fù)合粉末、陶瓷及塑料等多種材料。４）涂層孔隙率較大，涂層的殘余應(yīng)力小，可噴制厚涂層。

粉末火焰噴涂設(shè)備的構(gòu)成與線材火焰噴涂類似，也是由氧氣乙炔供給系統(tǒng)、壓縮空氣供給系統(tǒng)、噴槍等組成，區(qū)別主要在噴槍。在噴槍不需要壓縮空氣時(shí)，則不需要壓縮空氣供給系統(tǒng)。在槍外送粉的情況下，需要增加送粉器。粉末火焰噴涂槍的種類較多，國產(chǎn)的具有代表性的噴槍有：上海產(chǎn)的ＱＴＥ７／ｈ和ＱＴＥ２０００７ｈ型噴槍，成都產(chǎn)的ＣＰ３０００型亞聲速噴槍，進(jìn)口的有美國Ｍｅｔｃｏ公司的５Ｐ和６Ｐ型。不同型號的噴槍雖然在結(jié)構(gòu)上存在一定差異，但基本都是由火焰燃燒系統(tǒng)和粉末供給系統(tǒng)兩部分組成。ＱＴＥ７／ｈ噴槍結(jié)構(gòu)示意圖，該槍有四個(gè)控制閥：氧氣控制閥４（Ｏ閥）、乙炔控制閥５（Ａ閥）、送粉器控制閥７（Ｔ閥）、粉末流量控制閥６（Ｐ閥）。氧氣進(jìn)入噴槍后，分成兩路；一路經(jīng)Ｔ閥進(jìn)入送粉器孔，產(chǎn)生射吸作用抽吸

粉末火焰噴涂是采用氧乙炔火焰為熱源，噴涂材料為粉末的熱噴涂方法。它是繼火焰線材噴涂之后出現(xiàn)的一種噴涂方法，由于設(shè)備簡單，噴涂材料種類多，是目前國內(nèi)應(yīng)用最為普遍的熱噴涂工藝。噴涂原理粉末火焰噴涂是借助粉末火焰噴槍進(jìn)行的。噴槍通過虹吸氣頭分別引入氧氣和乙炔，兩者混合后在噴嘴出口處產(chǎn)生燃燒火焰。噴槍上裝有粉斗或進(jìn)粉口，利用氣流產(chǎn)生的負(fù)壓，抽吸粉斗中的粉末，使粉末隨氣流從噴嘴中心噴出進(jìn)入火焰，被加熱或軟化，焰流推動(dòng)熔粒以一定速度噴射到工件表面形成涂層。為了提高粒子的飛行速度，有的噴槍配有壓縮空氣噴嘴，借助壓縮空氣給粒子以附加的推力。粉末在被加熱的過程中，由表層向芯部熔化，熔融的表層會(huì)在表面張力的作用下趨于球狀，不存在粉粒再被破碎的霧化過程，因此粉末顆粒的大小在一定程度上決定了涂層

棒材火焰噴涂是采用氧乙炔燃燒火焰作熱源，噴涂材料為棒材的熱噴涂方法。由于金屬材料可以很容易地制成線材，而陶瓷材料無法加工成線材，至多可以制成一定粗細(xì)和長短的棒材，所以棒材火焰噴涂主要指陶瓷棒材火焰噴涂。這種工藝方法早在２０世紀(jì)６０年代，等離子噴涂技術(shù)在我國還未普及時(shí)，在航空航天等軍事領(lǐng)域就有成功的應(yīng)用。２０世紀(jì)７０年代中后期，隨著等離子噴涂技術(shù)在我國的推廣，陶瓷棒材火焰噴涂技術(shù)逐漸退出應(yīng)用。但在２０世紀(jì)９０年代初，在我國引進(jìn)了美國諾頓公司專門噴涂陶瓷棒材的火焰噴涂技術(shù)（ＲｏｋｉｄｅＣｅｒａｍｉｃＳｐｒａｙＳｙｓｔｅｍ）之后，由于該技術(shù)確有其獨(dú)特之處，在某些領(lǐng)域獲得了成功應(yīng)用，陶瓷棒材火焰噴涂技術(shù)才又受到業(yè)內(nèi)人士的重視。１噴涂原理棒材火焰噴涂的噴涂原理同線材火焰噴涂的原理完全一樣

線材火焰噴涂是采用氧乙炔燃燒火焰作熱源，噴涂材料為線材的熱噴涂方法。它是最早獲得應(yīng)用的熱噴涂方法，迄今該方法仍在普遍使用。１噴涂原理對噴涂材料的加熱和霧化是借助火焰噴槍進(jìn)行的，。噴槍通過虹吸氣頭分別引入乙炔、氧氣和壓縮空氣，乙炔和氧氣混合后在噴嘴出口處產(chǎn)生燃燒火焰。送絲輪帶動(dòng)線材連續(xù)地通過噴嘴中心送入火焰，在火焰中受熱熔化，壓縮空氣經(jīng)空氣帽形成錐形的高速氣流，將熔化的線材霧化成細(xì)微的顆粒，在火焰和高速氣流的推動(dòng)下，熔融顆粒噴射到經(jīng)過預(yù)處理的基材表面形成涂層?；鹧婢€材噴涂原理圖單位時(shí)間里熔化金屬線材的量取決于火焰功率。改變氧氣和乙炔的流量比例可獲得氧化焰或中性焰，氧化焰將加劇金屬線材中碳的燒損和涂層中氧化物的增加。中性焰可在一定程度上減少被噴涂材料的氧