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電弧噴涂技術(shù)

    一、 電弧噴涂原理

    電弧噴涂是以電弧為熱源，將熔化的金屬絲用高速氣流霧化，并以高速噴到工件表面形成涂層的一種熱噴涂工藝。噴涂時，兩根絲狀金屬噴涂材料用送絲裝置通過送絲輪均勻、連續(xù)地分別送進電弧噴槍中的兩個導(dǎo)電嘴內(nèi)，導(dǎo)電嘴分別連接電源正負極，并保證兩根金屬絲之間在未接觸之前絕緣。當(dāng)兩根金屬絲端部相互接觸時產(chǎn)生短路而形成電弧，時金屬絲端部瞬間熔化，此時利用壓縮空氣把熔化的金屬霧化，形成金屬微熔滴，以很高的速度噴射到工件表面上，產(chǎn)生金屬涂層。 

    二、 電弧噴涂的技術(shù)特點

    a) 電弧噴涂的優(yōu)點突出表現(xiàn)在其涂層所能達到的高強度和優(yōu)異的涂層性能。應(yīng)用電弧噴涂技術(shù)，可以在不提高工件表面溫度、不使用貴重打底材料的情況下獲得高的結(jié)合強度。一般電弧噴涂的結(jié)合強度可以達到20MPa以上是氧乙炔火焰噴涂的4~6倍。最近大慶某工程公司在為國家某重點工程投標(biāo)時，專門測驗了電弧噴涂的結(jié)合強度。用Φ40的Q235圓鋼，切斷后將兩個斷面磨平，經(jīng)過噴砂處理，使粗糙度達到Sa2.5級以上，然后將其中一個斷面用電弧噴涂方式噴鋅，厚度為0.10~0.15mm，將另一個斷面涂上強力膠水，與噴鋅層斷面相粘結(jié)，等膠水完全干燥后上拉力試驗機，測得結(jié)果為：共用10根圓鋼試樣，平均結(jié)合強度為13.7噸，最小的為10.6噸，最大的為15.2噸，也就是平均結(jié)合強度為21.8MPa，最小的為16.9 MPa，最大的為24.2 MPa。由于鋅涂層屬于比較軟的涂層，其結(jié)合強度要低于不銹鋼等硬質(zhì)金屬。

    b) 電弧噴涂的高效率表現(xiàn)在單位時間內(nèi)噴涂金屬的重量大。電弧噴涂的生產(chǎn)率與電弧電流成正比，以噴涂鋅涂層為例，當(dāng)噴涂電流為200A時，每小時可噴涂30Kg，噴鋁或不銹鋼也可達到20Kg。這要比氧乙炔火焰噴涂提高5~6倍。河南防腐集團公司在大連為油罐內(nèi)外表面噴涂鋁涂層時，僅用2個多月的時間，從施工組織到工程驗收完畢，利用2臺CMD-AS3000型電弧噴涂設(shè)備每天工作10~12小時，總噴涂面積達到10000平方米，噴涂厚度為0.5mm。

    c) 電弧噴涂的能源利用率明顯高于其他噴涂方法，節(jié)能效果十分突出。電弧噴涂的能源利用率可達57%，而氧乙炔火焰噴涂的能源利用率為13%，等離子噴涂為12%。

    d) 電弧噴涂是十分經(jīng)濟的熱噴涂方法，能源利用率高，節(jié)能效果明顯，其額定功率為12KVA，通常使用的電壓為30~37V，電流為180~220A，每小時耗電僅為5.4~8.1度，噴鋅30Kg時，每公斤耗電只有0.18度；噴鋁或不銹鋼時也只有0.4度。

    e) 電弧噴涂只使用電和壓縮空氣，不用氧氣、乙炔氣等易燃氣體，安全性很高。

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