热喷涂涂层

Curtiss-Wright 的热喷涂涂层服务选项可生产经济高效且性能卓越的涂层，保护部件免受热、磨损、腐蚀、疲劳和氧化的影响。

热喷涂层可以修复损坏和磨损的部件，使其恢复到原始规格

热喷涂工艺

1. 粉末颗粒（通常为 20 至 120 微米）被加热至熔融或半熔融状态，并以高温和高速度向基材推进。
2. 熔融的颗粒在表面形成“飞溅”，冷却时收缩并与表面形成牢固的结合。
3. 随后的碎片会逐层累积，以产生所需的厚度和密度。

热喷涂涂层应用

• 燃气涡轮发动机
• 进气部分（冷）
• 压缩段（冷）
• 燃烧段（热）
• 排气（热）
• 球阀
• 压缩机气缸
• 高压釜搅拌叶片
• 压缩机叶片和轮叶
• 燃烧火焰管
• 蜂窝密封
• 动力涡轮盘
• 喷嘴
• 环和密封件
• 球和座
• 气缸
• 轴
• 搅拌刀片

热喷涂涂层——优点

与传统的涂层方法相比，使用热喷涂技术有许多好处，包括：

• 多功能性 ——涂层的选择包括金属、合金、陶瓷和碳化物等。
• 保护 ——根据工艺过程中使用的涂层，防止磨损、腐蚀、疲劳、氧化和高温。
• 温度控制 ——本体基板温度控制在 200°C 或更低，避免热量对基板材料特性产生任何不利影响。
• 厚度控制 ——工艺易于控制，可用于恢复磨损部件或加工错误的部件的尺寸。
• 机器人动画 ——由于机器人自动化可以对多面部件进行均匀涂层，因此可以对复杂形状进行涂层。
• 粘结强度 ——优异的粘结强度，可承受极端的机械负荷和严重的磨损情况。

热喷涂涂层类型

• 火焰丝材热喷涂
• 等离子喷涂
• HVOF——高速氧燃料
• 电弧喷涂 - 电弧丝
• 燃烧粉末热喷涂
• 喷涂和熔合

热喷涂认证

热喷涂涂层——CWST 专业知识

• 热管理
  热障涂层能够提高燃烧温度，同时减少部件热疲劳、翘曲、氧化和开裂，从而最大限度地提高涡轮机效率。GPX热障涂层中陶瓷和超合金成分的组合可将热量反射回燃烧气体路径，并为部件提供隔热，从而有效降低其表面温度。
• 磨损控制：
  振动、摩擦、热梯度和压力引起的磨损会缩短涡轮机械部件的使用寿命。如果不加以控制，可能会导致代价高昂的非计划停机。控制磨损的涂层可以将涡轮机械关键部件的使用寿命延长多达10倍。任何与金属接触的地方都适合使用磨损控制涂层。
• 腐蚀控制——涡轮机械部件的低温
  腐蚀每年导致部件过早失效并产生气动阻力，给运营商造成数十亿美元的损失。腐蚀控制涂层可以显著减少腐蚀损伤，同时为压缩机叶片和定子组件提供光滑的气动表面。坚韧的CWST涂层还能抵抗灰尘和高速气体的侵蚀。
• 腐蚀控制——高温
  涡轮机部件在高温（+ 1,000 °F）下暴露于腐蚀环境中，不仅比在低温下更快劣化，而且还会因热疲劳和热循环而开裂。高温涂层会扩散到基体中，形成几乎不渗透的氧化物表面，从而减少因热循环而产生的结垢和裂纹。
• 氧化控制
  高温氧化是燃气轮机中导致“热段”部件过早失效的主要原因之一。随着设计人员不断提高涡轮机的燃烧温度，高温合金部件已接近其理论极限。抗氧化涂层可以阻止氧气渗透到部件表面，同时提供一层能够在大修期间保护部件的牺牲层，从而进一步延长这些极限。
• 固体颗粒侵蚀控制
  固体颗粒侵蚀每年会损坏数吨蒸汽轮机部件，是导致涡轮机过早失效的主要原因。固体颗粒侵蚀通常伴有异物损坏，但只要考虑温度、冲击角度、速度和侵蚀颗粒的大小，就能有效控制。固体颗粒侵蚀涂层专为此类环境设计和测试，并已被证明可有效延长关键蒸汽轮机部件的使用寿命。

T热喷涂涂层——常见问题

• 热喷涂涂层是如何应用的？

在热喷涂工艺中，原料被送入由电（等离子或电弧）或燃烧方式诱导的热喷涂炬/羽流中，然后加热、熔化并以高速撞击部件表面，以产生粘附良好的层沉积物。

• 热喷涂涂层需要多长时间才能完成？

热喷涂是一种高效的工艺，能够以可接受的高沉积速率涂覆涂层。工艺时间取决于多种因素，例如涂层面积和厚度、涂层类型和工艺效率，从几分钟到几小时不等。

• 哪些物品可以进行热喷涂？

许多物品都可以进行热喷涂，包括气体、涡轮发动机、复杂机械和阀门的部件，以及部件的较小单个物品，例如环、密封件、阀座和阀盘。

• 热喷涂中最常用的工艺有哪些？

对于先进的热喷涂技术，等离子喷涂通常用于陶瓷涂层，高速氧燃料喷涂用于合金和碳化物涂层

• 此过程中通常使用哪些形式的材料？

典型的原料形式为固体粉末和线材。溶液或悬浮液等离子喷涂等最新工艺可以使用液体前体和悬浮液浆料作为原料。

• 与其他涂层技术相比，热喷涂有哪些优势？

热喷涂技术被认为是“绿色”技术，并被用作某些化学镀层的替代方案。许多涂料会产生/含有挥发性有机物，这些有机物会对环境造成影响，但在热喷涂技术中却不会出现。许多材料，包括聚合物、塑料、轻金属、高温合金、耐火合金、碳化物、复合材料和陶瓷，都可以通过该工艺安全便捷地沉积。此外，热喷涂适用于不同尺寸（从小到大）和结构（从外径到内径）的组件的沉积。

• 热喷涂的结合机理和最大拉伸结合强度是什么？

非冶金结合是热喷涂涂层的典型特征。涂层结合主要通过机械互锁机制在粗糙表面上形成。某些涂层系统通过拉伸试验测得的最大结合强度可达10,000 psi以上。

• 热喷涂是如何操作的？

它可以手动操作，也可以通过自动机器人喷枪操作，通常在隔音热喷涂室内进行。如有需要，也可在现场进行热喷涂。涂层厚度由多次喷涂/循环确定。

• 热喷涂应用于哪些行业？

热喷涂工艺广泛应用于航空航天、机械、船舶和汽车等众多行业领域。此外，热喷涂工艺还可用于电子、生物医学以及其他多种应用。

• 评估热喷涂涂层的关键标准是什么？

使用多种标准来评估涂层的质量，例如结合强度、孔隙率、氧化、硬度和粗糙度。

• 热喷涂涂层的典型厚度是多少？

典型的涂层厚度从几密耳到20密耳不等。涂层厚度最小可达20微米，最大可达几毫米。

其他工程涂料

热喷涂设施