等离子喷涂技术在实际工程中的应用

2017-10-17 1106

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    (1)石油取芯钻头喷涂耐磨涂层。取芯钻头是油田开采的关键工具。在地质复杂、岩层坚硬的深井中,使用进口的人造金刚石钻头,钻到地面2700m以下时,由于基体磨损,导致金刚石颗粒脱落。采用等离子喷涂工艺,在取芯钻头上喷涂镍包铝和钴包碳化钨复合涂层,既增加人造金刚石颗粒在钻头上的结合强度,又提高了钻头基体的抗磨性能,使金刚石颗粒更有效地发挥作用,从而节省了大量人造金刚石。

   (2)机床导轨磨损的修复。机床导轨的耐磨性及尺寸精度是影响机床寿命和精度的主要因素之一。一般机床导轨由铸铁制造,其硬度和耐磨性较低。因此在机床修理工作量中,导轨的修理占50%~90~。采用等离子喷涂技术,不仅可以有效地修复导轨局部磨损部位,而且在生产导轨上应用,可以提高它的耐磨性,延长机床的使用寿命。哈尔滨电机厂大型车床导轨磨损0.3mm,采用等离子喷涂工艺,喷涂Ni/Al加铁基合金涂层,磨削加工后,使用效果良好。
    (3)6105kW汽轮发电机大轴过水表面喷涂耐腐蚀涂层。发电机大轴过水表面受到80度热水以7/s速度的冲刷腐蚀,需要喷涂防水冲蚀的涂层,以确保在2年以上的长期运行过程中轴不锈蚀,涂层不脱落,同时能保证水冷却系统的水质清洁,不引起冷却效果下降或堵塞等故障。这是6105kW汽轮发电机组的关键问题之一。哈尔滨电机二种、哈尔滨电机研究所对48种防水冲蚀涂层材料(包括油漆、电镀、塑料、搪瓷、橡胶、热喷涂涂层等)进行了模拟工况选材试验。试验结果表明,采用等离子喷涂Ni/Al防腐蚀涂层。性能安全满足要求,防水冲蚀较理想。
     (4)高炉渣口喷涂耐 热涂层。渣口是高炉放渣的重要装置,在高炉冶炼过程中渣量大,放渣频繁。渣口用铜 质水冷套组成。在放渣时,渣口受到高温碱性炉渣,渣中夹带的铁水及高炉煤气的高温浸蚀、腐蚀和冲刷。很容易破损。因此,高炉渣口的寿命是高炉冶炼中的关键问题之一。采用等离子喷涂工艺,在渣口易破损的前端轴向30mm范围内喷涂耐热复合涂层(金属+金属陶瓷+陶瓷),经在冶炼生产中使用考核,其寿命比未喷涂的渣口提高3倍以上,经济效果十分显著。
     (5) 多晶硅还原炉喷涂防扩散耐热涂层。多晶硅还原炉内壁采用耐热不锈钢板制成,在多晶硅还原温度下,由于不锈钢中所含元素的微量污染,影响硅晶体的成品率和硅元件的质量。国外采用昂贵的水晶钟保护多晶硅晶体还原,价值高达几十万美元。上海喷涂机械厂和上海电子器材二种合作,在不锈钢内壁上采用等离子喷涂纯硅涂层,在效地防止了不锈钢中所含元素的扩散污染,使多晶硅产品的纯度提高了一个数量级。
     (6)湘江机器厂对专用发动机Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级涡轮叶片冠用等离子喷涂50%Ni-Cr-B-Si,50%TiC,厚为0.1mm的涂层。经生产20台发动机约6万片叶片装机飞行,使用效果良好,该厂已在设计图纸上正式规定使用该涂层。
     在压力燃烧室内壁用Ni/Al打底,表面喷涂Al2O3,隔热效果很好。飞机机尾罩采用等离子喷涂Al2O3,防止了机尾罩由于高温气流冲刷造成的龟裂现象。