简单分享超音速火焰喷涂的工作原理

超音速火焰喷涂设备的核心为喷枪，喷枪由燃烧室（使喷涂材料粒子得到充分加热加速）、Laval喷嘴（将焰流加速到超音速）和等截面长喷管（使喷涂材料粒子得到充分加热加速）三部分组成。

超音速火焰喷涂工艺流程：

1.施工前的准备工作；

2.表面预处理；

3.喷涂；

4.喷涂后处理。

工作原理：由小孔进入燃烧室的液体燃烧，如煤油，经雾化与氧气混合后点燃，发生强烈的气相反应，燃烧放出的热能使产物剧烈膨胀，此膨胀气体流经Laval喷嘴时受喷嘴的约束形成超音速高温焰流。此焰流加热加速喷涂材料至基体表面，形成高质量涂层。

应用:

超音速火焰是利用丙烷、丙烯等碳氢系燃气或氢气与高压氧气在燃烧室内，或在特殊的喷嘴中燃烧产生的高温、高速燃烧焰流，燃烧焰流速度可达五马赫(1500m/s)以上。通常被称作HVOF(High-velocityoxygen-fuel)。将粉末轴向送进该火焰，可以将喷涂粒子加热至熔化或半熔化状态，并加速到高达300-500m/s，甚至更高的速度，从而获得结合强度高、致密的高质量的涂层。超音速火焰速度很高，但温度相对较低，对于WC-Co系硬质合金，可以有效地抑制WC在喷涂过程中的分解，涂层不仅结合强度高，且致密，耐磨损性能优越，其耐磨损性能大幅度超过等离子喷涂层，与爆炸喷涂层相当，也超过了电镀硬铬层、喷熔层，应用极其广泛。

涡轮支架表面超音速喷涂碳化钨涂层：

超音速喷涂碳化钨涂层是常用的耐磨涂层之一，耐磨涂层主要是为了降低设备部件磨损，在设备部件表面涂敷一层耐磨材料，从而起到保护基体的作用。耐磨涂层的应用比较广泛，机械运行中对耐磨性能要求比较高的工件，无论大小规格，都可以采用热喷涂加工工艺进行表面强化。

像涡轮支架之间这一类的工件，对耐磨性能要求比较高，而且表面磨损是其受损方式之一，在对涡轮之间进行表面修复强化的时候，结合其工况要求以及基本的材质情况，一般采用超音速喷涂工艺，在表面喷涂碳化钨涂层，碳化钨因其自身硬度仅次于金刚石，所以常被用于耐磨涂层的制备中。超音速喷涂的焰流速度比较高，因此所制备的涂层致密性和结合强度都比较高，且孔隙率小，因此，应用在工件耐磨损性能上，效果比较显著。

随着工业原材料成本的不断提高，以及涂层新材料和新工艺的不断发展，热喷涂技术的应用也越来越广泛，它不仅可以修复受损机械工件，赋予工件新的功能性涂层，在增材制造领域的应用范围也在逐渐扩大，提高了工业发展的效率，同业也节约了大量的能源和材料，降低了生产成本。