AC-HVAF 超音速喷涂工艺原理

AC-HVAF系统是继HVOF之后由美国TSR( Unique)公司于2001年在苏联科学研究成果基础上研制成功的活性燃烧高速火焰喷涂系统。它是用于沉积高质量烧结碳化物和金属合金的新兴方法。喷涂粒子由燃烧室内空气和燃气燃烧产物来加热和加速。燃气为丙烷,丙烯，MAPP气体或天然气。对碳化钨基粉末而言,粒子速度超过700m/s,粒子表面温度保持在一个比金属粘结相熔点低约100℃的温度,这使AC-HVAF能够在“固态粒子”喷涂模式下工作。由于空气燃气混合物在燃烧室内压力为3.5Bar~4.5Bar时燃烧温度相对较低(和丙烷燃烧的最高温度为1850℃,和MAPP气体燃烧的最高温度为1900℃)，所以“固态粒子”喷涂是可以的。涂层中氧化物含量很少，碳化物基本没有热退化现象，如果有也是非常少的。AC-HVAF喷涂涂层具有很好的韧性、结合强度和低残余应力，能够实现进行沉积超常规厚碳化钨涂层，对涂层进行超级研磨至光学镜面水平，这同时也使得涂层的抗疲劳特性得到显著提高。

另外，由于AC-HVAF喷涂系统的高效率(烧结碳化物的喷涂效率可达30kg/h)，不用氧气和几乎不消耗备件的特点，使得AC-HVAF喷涂碳化物的成本与其他表面硬化技术(包括铸造电镀硬铬和堆焊)相比，非常具有竞争性。

AC- HVAF系统是利用气态燃料(丙烷、丙烯等)和空气燃烧形成的超声速焰流来加热加速喷涂材料的。喷涂粉末粒子的速度比HVOF系统更高( 700m/s ~800m/s)，但温度较低(1400℃)，-般在熔点以下，利用被软化的粒子高速撞击基体发生充分的塑性变形，形成致密的涂层。AC-HVAF喷枪是采用压缩空气冷却。