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低壓等離子噴涂
日期：2025-04-29 01:59
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摘要： 低壓等離子噴涂又稱真空等離子噴涂，是將等離子噴涂工藝在低壓保護(hù)性氣氛中進(jìn)行操作，從而獲得成分不受污染、結(jié)合強(qiáng)度高、涂層致密的一種工藝方法。從20世紀(jì)70年代末、80年代初開(kāi)始在工業(yè)上推廣應(yīng)用。中文名 低壓等離子噴涂 外文名 Low Pressure Plasma Spraying 又稱真空等離子噴涂 操作氣氛 低壓保護(hù)性氣氛 樣品特點(diǎn) 不受污染、結(jié)合強(qiáng)度高、涂層致密缺 點(diǎn)工件尺寸受真空室限制
低壓等離子噴涂工藝過(guò)程
低壓等離子噴涂I藝過(guò)程包括：抽真空、工件預(yù)熱電清理、涂層制備和冷卻等過(guò)程。
(1)抽真空并充惰性氣體...
低壓等離子噴涂又稱真空等離子噴涂，是將等離子噴涂工藝在低壓保護(hù)性氣氛中進(jìn)行操作，從而獲得成分不受污染、結(jié)合強(qiáng)度高、涂層致密的一種工藝方法。從20世紀(jì)70年代末、80年代初開(kāi)始在工業(yè)上推廣應(yīng)用。中文名 低壓等離子噴涂 外文名 Low Pressure Plasma Spraying 又稱真空等離子噴涂 操作氣氛 低壓保護(hù)性氣氛 樣品特點(diǎn) 不受污染、結(jié)合強(qiáng)度高、涂層致密缺 點(diǎn)工件尺寸受真空室限制
低壓等離子噴涂I藝過(guò)程包括：抽真空、工件預(yù)熱電清理、涂層制備和冷卻等過(guò)程。
(1)抽真空并充惰性氣體。將工作室抽真空到2.6Pa，然后向工作室中充入氬氣使室內(nèi)壓力達(dá)1.3X10Pa。
(2)工件預(yù)熱。采用正向轉(zhuǎn)移弧，即工件為陽(yáng)極，噴槍為陰極對(duì)工件進(jìn)行預(yù)熱。這種轉(zhuǎn)移弧的加熱方法比一般的非轉(zhuǎn)移弧預(yù)熱可節(jié)省50%的時(shí)間(對(duì)小的工件可省去預(yù)熱工序)。
(3)電清理。采用反向轉(zhuǎn)移弧，即工件為陰極，噴槍為陽(yáng)極，利用電弧對(duì)工件表面進(jìn)行濺射清理，可將工件表面的氧化膜及其它污物去除，從而產(chǎn)生一個(gè)話性很高的表面，以使涂層和基體產(chǎn)生一定的冶金結(jié)合(實(shí)用中均用聯(lián)合弧將電路接通后，再用轉(zhuǎn)移弧工作)。
(4)涂層制備。
(5)冷卻。噴涂完畢后工作室要繼續(xù)維持低壓惰性氣氛直到工件冷卻到100℃以下，再充人空氣。 [1]
2)工藝參數(shù)的選擇，影響涂層結(jié)構(gòu)和性能的參數(shù)有以下五個(gè)：
(1)等離子射流。其特性主要取決于電流、氣體種類、氣體流量，應(yīng)由微處理機(jī)監(jiān)控,以保證高的精度和再現(xiàn)性。
(2)供粉。低壓等離子噴涂系統(tǒng)要用相同純度的粉末，在粉末送到噴槍之前，對(duì)粉未要進(jìn)行干燥和真空除氧處理。
(3)基體質(zhì)量。采用轉(zhuǎn)移弧清理和加熱基體。
(4)工件的運(yùn)動(dòng)。噴涂操作時(shí)，為使復(fù)雜零件表面獲得均勻的涂層厚度，采用機(jī)械系統(tǒng)操縱噴槍，由工件操縱機(jī)構(gòu)移動(dòng)工件。
(5)粉末輸送和注入狀態(tài)。
2)粒子速度高。
3)金屬粒子幾乎無(wú)氧化。
4)基體預(yù)熱溫度高。
5)可進(jìn)行自凈化表面預(yù)處理。
6)噴涂距離對(duì)除層性能的影響小。
7)沉積速率高。
8)除層性能優(yōu)異。
9)操作條件好。
(2)工件尺寸受真空室限制。
低壓等離子噴涂I藝過(guò)程包括：抽真空、工件預(yù)熱電清理、涂層制備和冷卻等過(guò)程。
(1)抽真空并充惰性氣體。將工作室抽真空到2.6Pa，然后向工作室中充入氬氣使室內(nèi)壓力達(dá)1.3X10Pa。
(2)工件預(yù)熱。采用正向轉(zhuǎn)移弧，即工件為陽(yáng)極，噴槍為陰極對(duì)工件進(jìn)行預(yù)熱。這種轉(zhuǎn)移弧的加熱方法比一般的非轉(zhuǎn)移弧預(yù)熱可節(jié)省50%的時(shí)間(對(duì)小的工件可省去預(yù)熱工序)。
(3)電清理。采用反向轉(zhuǎn)移弧，即工件為陰極，噴槍為陽(yáng)極，利用電弧對(duì)工件表面進(jìn)行濺射清理，可將工件表面的氧化膜及其它污物去除，從而產(chǎn)生一個(gè)話性很高的表面，以使涂層和基體產(chǎn)生一定的冶金結(jié)合(實(shí)用中均用聯(lián)合弧將電路接通后，再用轉(zhuǎn)移弧工作)。
(4)涂層制備。
(5)冷卻。噴涂完畢后工作室要繼續(xù)維持低壓惰性氣氛直到工件冷卻到100℃以下，再充人空氣。 [1]
低壓等離子噴涂工藝控制
1)噴涂前的基體表面處理
噴砂處理對(duì)低壓等離子噴涂的涂層結(jié)合強(qiáng)度顯得并不重要，相反在薄的基體上，采用噴砂是有害的，可能在結(jié)合區(qū)域帶有雜質(zhì)。只采用化學(xué)腐蝕幾乎不可能使涂層與基體有可靠的結(jié)合。提高結(jié)合強(qiáng)度更為有效的辦法是用轉(zhuǎn)移弧清理、預(yù)熱鉆體表面，并在噴涂過(guò)程中加熱基體以改善結(jié)合性能。2)工藝參數(shù)的選擇，影響涂層結(jié)構(gòu)和性能的參數(shù)有以下五個(gè)：
(1)等離子射流。其特性主要取決于電流、氣體種類、氣體流量，應(yīng)由微處理機(jī)監(jiān)控,以保證高的精度和再現(xiàn)性。
(2)供粉。低壓等離子噴涂系統(tǒng)要用相同純度的粉末，在粉末送到噴槍之前，對(duì)粉未要進(jìn)行干燥和真空除氧處理。
(3)基體質(zhì)量。采用轉(zhuǎn)移弧清理和加熱基體。
(4)工件的運(yùn)動(dòng)。噴涂操作時(shí)，為使復(fù)雜零件表面獲得均勻的涂層厚度，采用機(jī)械系統(tǒng)操縱噴槍，由工件操縱機(jī)構(gòu)移動(dòng)工件。
(5)粉末輸送和注入狀態(tài)。
低壓等離子噴涂的特點(diǎn)
低壓等離子噴涂是將等離子噴槍、工件及其運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械置于低真空或選定的可控氣氛的密閉室里，在室外控制噴涂過(guò)程,通過(guò)真空和過(guò)濾系統(tǒng)，保持真空室一定的真空度。當(dāng)?shù)入x子射流進(jìn)人低真空環(huán)境,其形態(tài)和特性都將發(fā)生變化。低壓等離子噴涂主要特點(diǎn)
如下：
1)等離子射流束長(zhǎng)，粒子受熱充分。2)粒子速度高。
3)金屬粒子幾乎無(wú)氧化。
4)基體預(yù)熱溫度高。
5)可進(jìn)行自凈化表面預(yù)處理。
6)噴涂距離對(duì)除層性能的影響小。
7)沉積速率高。
8)除層性能優(yōu)異。
9)操作條件好。
真空等離子噴涂的主要缺點(diǎn)
(1)設(shè)備昂貴，一次性投資高。一臺(tái)全自動(dòng)的真空等離子噴涂設(shè)備售價(jià)高達(dá)100萬(wàn)美元，因此，它主要用于宇航等**工業(yè)的關(guān)鍵部件噴涂，如燃?xì)廨啓C(jī)部件、火箭噴管等。(2)工件尺寸受真空室限制。
(3)低氣壓等離子射流的加熱效率降低，熱焓值較低，不易噴涂高熔點(diǎn)材料
文章來(lái)源：百度百科
