Lämpösuihkutekniikan sovellusalueet

Viime vuosina lämpösumutusteknologiat ovat kehittyneet suhteellisen vaikeasti hallittavista raakaprosesseista yhä tarkempiksi työkaluiksi, joissa prosessi räätälöidään ottamaan huomioon sekä kerrostetun materiaalin että tarvittavien pinnoitteiden ominaisuudet.

Lämpösuihkuteknologia kehittyy jatkuvasti ja uusia sovelluksia on nähtävissä lämpösuihkutetuille pinnoitemateriaaleille ja rakenteille. Opitaan lämpösumutustekniikan pääsovellusalueet.

1. Ilmailu

Lämpösuihkutustekniikkaa käytetään laajalti ilmailualalla, kuten lämpösulkupinnoitteiden (sidoskerros + keraaminen pintakerros) ruiskuttaminen lentokoneiden moottoreiden lapoihin. Plasmasuihkutus, yliääniliekkiruiskutus sidoskerrokset, kuten NiCoCrAlY ja CoNiCrAlY, ja keraaminen pintakerros, kuten 8 % Y0-ZrO(YSZ) oksidi (sisältää harvinaisen maametallin oksidia) doping YSZ modifikaatio, kuten TiO+YSZ, YSZ+ A10 tai harvinaisten maametallien lantaanisirkonaattipohjaisia ​​oksideja, kuten La(ZoCe)024, on myös tutkittu lämpösulkupinnoitteina rakettimoottorien polttokammioissa5. Aavikkoalueilla sotilasoperaatioihin tarkoitettujen helikopterien pääroottoriakseli kuluu helposti hiekalla. HVOF:n käyttö ja WC12Co:n räjähtävä ruiskutus voi parantaa sen kulutuskestävyyttä. HVOF ruiskuttaa Al-SiC-pinnoitetta ilmailun magnesiumseosalustaan, mikä voi parantaa kulutuskestävyyttä.

2. Teräs- ja öljyteollisuus

Rauta- ja terästeollisuus on tärkeä lämpösumutussovellusala, ja se on Kiinan toiseksi suurin teollisuus ilmailuteollisuuden lämpösumutussovelluksen jälkeen. Vuonna 2009 Kiinan raakaterästuotannon osuus oli 47 % maailman raakaterästuotannosta. Se on todellinen teräsmaa, mutta se ei ole teräsvoimalaitos. Korkealaatuista terästä on vielä tuotava suuria määriä. Yksi tärkeimmistä syistä on se, että Kiinan lämpösumutusta käytetään vähemmän terästeollisuudessa. Kuten masuunin hormi, korkean lämpötilan hehkutusuunin tela, kuumatelalevyn kuljetustela, tukitela, oikaisutela, galvanoitu telan nosto, uppotela jne. Lämpösuihkepinnoitteen käyttö näissä komponenteissa voi parantaa huomattavasti työn tehokkuutta ja vähentää kustannuksia, parantaa tuotteiden laatua, ja hyödyt ovat merkittäviä 19-0.

Vuoden 2011 ITSC-konferenssissa japanilainen asiantuntija Namba tutki patentteja, jotka liittyvät lämpöruiskutuksen soveltamiseen terästeollisuudessa maailmanlaajuisesti. Tutkimustulokset osoittavat, että vuosina 1990-2009 japanilaisten patenttien osuus oli 39%, yhdysvaltalaisten patenttien osuus 22%, eurooppapatentien osuus 17%, kiinalaisten patenttien osuus 9%, korealaisten patenttien osuus 6%, venäläisten patenttien osuus 3 %, brasilialaisten patenttien osuus on 3 % ja intialaisten patenttien osuus 1 %. Verrattuna kehittyneisiin maihin, kuten Japaniin, Eurooppaan ja Yhdysvaltoihin, lämpöruiskutusta käytetään terästeollisuudessa Kiinassa vähemmän, ja kehitystila on valtava.

Kokoukseen liittyvissä yksityiskohtaisissa raporteissa raaka-aineina olivat myös NiCrAlY- ja YO-jauheet, NiCrAlY-Y0-ruiskujauheet valmistettiin agglomeraatiosintraus- ja sekoitusmenetelmillä ja pinnoitteet HVOFDJ2700-ruiskupistoolilla. Simuloi uunien telojen kertymisen estoa terästeollisuudessa. Tutkimustulokset osoittavat, että agglomeraatiosintrausmenetelmällä valmistetulla jauhemaalilla on erinomainen mangaanioksidin kertymisenkestävyys, mutta heikko rautaoksidin kertymisenkestävyys. Sekajauheista valmistetut pinnoitteet.

Lämpösuihkutustekniikkaa käytetään laajalti kaasu-, öljyputki- ja luistiventtiilipintojen ruiskutuksessa korroosionesto- ja kulutusta kestävissä pinnoitteissa, joista suurin osa on HVOF-ruiskutus WC10Co4Cr-pinnoitteita.

3. Uusi energia, uudet laitteet ja kaasuturbiinit

Kiinteät polttokennot (SOFC) on nyt suunniteltu litteiden ja ohuiden levyjen suuntaan, mukaan lukien anodit, elektrolyytit, katodit,ja suojaavat kerrokset. Tällä hetkellä kiinteiden polttokennojen materiaalisuunnittelu ja tuotantotekniikka ovat kypsyneet, ja suurin ongelma on valmisteluongelma. Lämpösuihkutustekniikasta (matalapaineinen plasmaruiskutus, tyhjiöplasmaruiskutus) on tullut suosituin tekniikka. Onnistunut lämpöruiskutuksen soveltaminen SOFC:hen on lämpöruiskutustekniikan uusin sovellus uudessa energiassa ja edistää myös vastaavien ruiskutusmateriaalien kehitystä. Esimerkiksi plasmasuihkutettu LaSrMnO (LSM) ruiskutusmateriaali, saksalainen HC.Starck-yhtiö on jo aloittanut tämän materiaalin ja siihen liittyvien materiaalien tuotannon ja myynnin. Tutkijat käyttivät myös nestefaasiplasma ruiskutusta valmistaakseen elektrodimateriaalia LiFePO:ta litiumioniakkuja varten. liittyviä tutkimusraportteja.

Lämpöruiskutustekniikan kehittäminen on erottamaton laitteiden päivittämisestä. Jokaisessa kansainvälisessä lämpöruiskutuskonferenssissa on raportteja asiaan liittyvistä uusista laitteista. Matalan lämpötilan ja nopean rakenteensa ansiosta GTV HVOF -ruiskutukseen tarkoitettu K2-ruiskupistooli voi ruiskuttaa metallipinnoitteita, kuten Cu-pinnoitteita, ja pinnoitteen happipitoisuus on vain 0,04 %, mikä on verrattavissa kylmäruiskutukseen. Korkeapaineisella HVOF-ruiskutusjärjestelmällä palokammion paine voi saavuttaa 1 ~ 3 MPa, ja liekkivirtaus on alhainen lämpötila ja suuri nopeus, ruiskuttamalla 316 litran ruostumatonta teräsjauhetta, laskeutumistehokkuus voi olla 90%.

Teollisuuden kaasuturbiinien siivet ovat alkaneet käyttää plasmaruiskutettuja lämpösulkupinnoitteita, kuten YSZ, LazZrzO, SmzZrzO, GdzZr20 pinnoitusjärjestelmiä, joita käytetään laajasti ulkomailla ja jotka ovat tällä hetkellä suosittu tutkimusala Kiinassa.

4. Mekaaninen kulutuskestävyys

Lämpöruiskutustekniikka on aina ollut tärkeä osa jokaista kansainvälistä kulutuskestävyyden alan lämpöruiskutuskonferenssia, koska lähes kaikissa työkappaleen pinnoissa on kulumista ja pintavahvistukset ja -korjaukset ovat teknologisen kehityksen tulevaisuuden trendejä, erityisesti. laaja valikoima sovelluksia kulutusta kestävällä teollisuudella ja edistää myös lämpösuihkun kulutusta kestävien materiaalien kehitystä. Eniten käytettyjä kulutusta kestäviä pinnoitteita ovat: ruiskuhitsaus (liekkisumutus + uudelleensulatus) NiCrBSi-seokset, jotka ovat myös laajimmin käytettyjä ja tutkituimpia kulutusta kestävällä alalla, kuten HVOF-ruiskutus FeCrNBC-pinnoite, kaariruiskutus NiCrBSi uudelleensulatuksen jälkeen Tutkimus mikrorakenteesta ja kulutuskestävyydestä jne.; HVOF-ruiskutus, kylmäsumutus volframikarbidipohjaiset pinnoitteet ja kromikarbidipohjaiset pinnoitteet ovat laajimmin käytettyjä ja tutkituimpia kulutuskestävyyden alalla; Kiinan huippuluokan volframikarbidipohjaiset ruiskujauheet riippuvat tuonnista, kuten lentokoneen putoavan rungon ruiskutuksesta, uppoavasta telasta, aallotustelasta jne. Kylmäruiskutus- ja lämminruiskutusteknologian kehittyessä volframikarbidipohjaisen pinnoitteen valmistukseen, volframikarbidipohjaiselle ruiskutusjauheelle on myös uusia vaatimuksia, kuten jauheen hiukkaskokovaatimus on -20um+5um.

5. Nanorakenteet ja uudet materiaalit

Nanorakenteiset pinnoitteet, jauheet ja uudet materiaalit ovat olleet kansainvälisen tutkimuksen kohteena vuosien ajan. Nanorakenteinen WC12Co-pinnoite valmistetaan HVOF-ruiskutuksella. Ruiskutetun jauheen hiukkaskoko on -10 μm + 2 μm ja WC:n raekoko on 400 nm. Saksalaisella DURUM-yhtiöllä on teollinen tuotanto. Me lenvk tutki WC10Co4Cr-jauhetta, joka on valmistettu käyttämällä raaka-aineena eri raekokoa volframikarbidia, kuten WC:n raekoko> 12um (perinteinen rakenne), WC-raekoko 0,2~0,4um (hienoraerakenne), WC-raekoko ~0,2um (ultrahieno raerakenne); WC-raekoko

12um (perinteinen rakenne), WC-raekoko 0,2~0,4um (hienoraerakenne), WC-raekoko ~0,2um (ultrahieno raerakenne); WC-raekoko

6. Biolääketieteellinen ja paperitulostus

Lämpösuihketeknologiaa käytetään yhä laajemmin lääketeollisuudessa, kuten tyhjiöplasmaa, HVOF-sumutettua Ti-, hydroksiapatiitti- ja hydroksiapatiitti + Ti -pinnoitteita, joita käytetään lääketeollisuudessa (hammaslääketiede, ortopedia). Räjähtävä TiO2-Ag:n ruiskuttaminen, kuten saostuminen ilmastointilaitteiden Cu-käämiin, voi estää bakteerien kasvua ja pitää ne puhtaina.