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超音速电弧喷涂技术与应用

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摘要

电弧喷涂具有生产效率高、生产成本低、工件受热小等优点,在长效防腐、维修、设备制造和特殊功能涂层的制备方面应用广泛,在热喷涂中占有重要的地位,但是,与等离子喷涂和超音速火焰喷涂相比,普通电弧喷涂的涂层质量较低,结合强度约20MPa,孔隙率3-10﹪;限制了电弧喷涂的应用.近年来,高能高速喷涂成为热喷涂发展的一个重要方向,特别是粒子速度,受到普遍关注,粒子速度对涂层质量有决定性的作用,与等离子喷涂、超音速火焰喷涂相比,普通电弧喷涂粒子速度较低,粒子速度成为制约电弧喷涂发展的重要因素.为了提高电弧喷涂的粒子速度,改善雾化效果,人们采用了多种方案,但效果并不理想.普通电弧喷涂采用收缩型喷嘴,这种喷嘴气流的最大速度为音速,如果采用拉伐尔喷嘴(缩放喷嘴),气流的速度将达到超音速,利用计算机辅助设计优化设计出拉伐尔喷嘴,在将气流速度提高到超音速的同时,将粒子速度也加速到音速或者超音速,因此,实现超音速电弧喷涂在理论上是可行的.由此可见,超音速电弧喷涂技术是生产实践的需要,是科学技术发展的必然.

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