火焰丝材喷涂原理及丝材熔化-雾化过程

     对喷涂材料的加热熔化和雾化是通过线材火焰喷枪(俗称气喷枪)实现的，喷涂的基本原理如图2-8所示。喷枪通过气阀分别引入乙炔、氧气和压缩空气，乙炔和氧气混合后在喷嘴出口处产生燃烧火焰。喷枪内的驱动机构通过送丝滚轮带动线材连续地通过喷嘴中心孔送入火焰，在火焰中被加热熔化。压缩空气通过空气帽呈锥形的高速气流，使熔化的材料从线材端部脱离，并雾化成细微的颗粒，在火焰及气流的推动下，喷射到经过预处理的基材表面形成涂层。为适应不同直径和不同材质的线材，采用不同的喷嘴和空气帽，并调节送丝速度。在特殊场合下，也采用惰性气体作雾化气流。 

    线材端部进入火焰后被加热熔化，在单位时间内熔化金属的量取决于火焰功率。线材端部被熔化状态取决于火焰和材料的性质。在中性焰里产生的氧化物的保护膜，被周期性地破坏和“清洗”，火焰的正确参数能保证无氧化熔化。在氧化焰的情况下，自由的氧会直接进入熔化的金属。在正常情况下，钢丝、黄铜丝、青铜丝熔化末端一般呈变钝了的圆锥形，铝丝、铝丝和锌丝呈针形。喷嘴结构不当或出现故障会改变熔化金属丝末端的形状。

    压缩空气使熔化的金属脱离和雾化，必须消耗的空气量是60-90m3/h,由于熔化金属的粘性，在气流作用下，当维持到表面张力达到最大时熔粒才脱离，因此其脱离一般是周期性的发生。从雾化区出来的粒子，到离喷嘴5-30mm距离，随同气流被加速，粒子飞行速度一般是60-250m/s,随着离喷嘴距离和直径的增加，飞行速度降低(如图2-9所示)。

    粒子的尺寸取决于燃烧时形成的气体压力、线材输送速度、喷嘴结构及雾化空气压力。在喷涂钢和铜时，全部粒子中的约50%尺寸是50-100um，约35%低于50um, 15%在100um以上，接近400um.喷涂锌、铝时，30%粒子尺寸是50um, 70%小于50um。飞行的粒子，如钢、铜，具有球形的熔粒形状，锌、铝粒子呈不规则的形状。