材料专家谈爆炸喷涂技术

前言

科技的不断发展，出现了很多新的技术和材料。今天，泵沙龙将为朋友们介绍一种“爆炸喷涂技术”。其实，该技术在其它行业早已应用，但在离心泵行业还未普及。仅供朋友们工程应用中参考。

工艺介绍

爆炸喷涂是在特殊设计的燃烧室里，将氧气和乙炔气体按一定比例混合后引爆，使料粉熔融并使颗粒高速撞击在零件表面形成涂层的方法。

喷涂时，先将一定比例的氧气和乙炔气体由供气口送入冷水喷枪的燃爆室，然后由送粉气将喷涂粉末送入燃爆室，这些粉末在燃烧气体中浮游，经火花塞点火，使氧气和乙炔的混合气体燃烧并产生爆炸，爆炸产生热能，加热喷涂粉末，使粉末达到熔融状态，并利用爆炸冲击波产生的高压把喷涂材料高速喷向基材表面形成涂层。见下图。

爆炸喷涂的作用

1. 防腐。

2. 表面强化，提高耐磨性。

3. 修复缺陷，如微小凹坑及裂纹。

4. 降低成本。零件机体采用相对便宜的材料或易加工材料，然后在工件表面喷涂一层满足使用工况的材料。

5. 形成热障，隔热。

6. 相较于电镀，比较环保。

爆炸喷涂的优点

与其它喷涂（或电镀）相比，爆炸喷涂具有很多突出优点：

1. 结合强度高，可达到70 MPa。

2. 涂层致密孔隙率低，一般小于1 %。

3. 涂层均匀、厚度易控制，工件加工余量小。

4. 涂层硬度高、耐磨性好。

5. 表面光洁度好。

6. 工件热损伤小。爆炸喷涂是脉冲式的，工件每次受热气流冲击的时间短，N₂或压缩空气对工件起冷却作用，所以不会发生组织相变和工作变形。

7. 可用微机控制，易于实现自动化。

产品制造流程

产品制造流程图如下图所示。

在离心泵上的应用

爆炸喷涂最初主要应用于航天航空和核工业等军事领域，然后逐渐向民品发展，目前已普遍应用于钢铁工业、能源工业、汽车工业等部门。近年来，在一些高附加值、特别重要工况离心泵上开始得到应用。

1. 泵轴：保护泵轴、提高耐磨性；修复泵轴表面可能存在的微小裂纹，避免在交变应力作用下、微小裂纹扩展致使泵轴发生断裂。

2. 平衡机构：增加耐磨性，提高使用寿命。

3. 耐磨环：增加耐磨性，提高使用寿命。

4. 叶轮：增加耐磨、耐冲刷性，提高使用寿命。

其其格：上海电气凯士比核电泵阀有限公司，技术中心，材料工程师

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