超音速火焰喷涂 (HVOF)

工艺描述
超音速火焰喷涂(HVOF)工艺有效地使用动能和控制的热输出，生产的涂层致密性好，间隙率小，粘结性强，有些能超过83 MPa (12,000 PSI)，氧化物含量少，有如喷涂磨光精细。涂层残留内部应力小，因此喷涂的厚度是用一般的热喷涂获得的涂层的厚度所达不到的。

工艺使用氧气燃料混合物。根据客户的要求，可选用乙炔、丙烷、氢或天然气作为气体燃料喷涂系统的燃料，用煤油作为液体系统的燃料。粉末状的涂层材料，按轴向送到喷枪内，一般用氮气作为运载气体。在喷枪中燃料与氧气完全混合，混合物通过喷嘴射出，在喷枪外部被点燃。当粉末状的喷涂材料流出喷枪时，燃烧的气体将其包围起来，并将其均匀加热，然后被射向工件表面。由于超音速火焰喷涂(HVOF)工艺中将高动能传递给粒子，所以涂层材料一般不用被完全熔化。相反，粉末粒子处于熔融状态，当其撞击工件表面时被塑性压平。生产出来的涂层化学性质可以被预测，结构为均匀的微小的粒状结构。


典型超音速火焰喷涂喷涂枪的剖面示意图
这些涂层用于苛刻的工作条件，尤其是磨损和腐蚀应用中，大大延长了部件的使用寿命。涂层表面平滑，近乎喷涂，化学性质均匀，空隙率低，可以用于非常光滑的表面类型。


超音速火焰喷涂系统的主要部件

超音速火焰喷涂喷涂工艺的特性：

• 生产的涂层干净、硬度大、致密性好，结构精密均匀。
• 涂层牢牢地粘结在基体上
• 涂层压应力小，涂层厚度可以很大
• 耐磨损、抗腐蚀性能好
• 建议用于碳化物涂层和经常建议用于超耐热合金涂层
• 可以生产厚度极大的涂层
• 通常表面磨光平滑，可用在类似喷涂的条件下
• 涂层可以被磨光和/或超磨光
• 可以生产复杂外形的涂层
• 易于遮盖不用喷涂的区域
• 操作简单、易于保养