等离子喷涂及设备

等离子喷涂是热喷涂的一个重要分支，其特点是射流温度高，能熔化几乎所有材料，因而喷涂用材广泛，可采用等离子喷涂的方法制备各种具有耐磨、耐腐蚀、耐热、耐氧化、导电、绝缘等优异性能的涂层，操作简便、速度快、效率高；适用于各种基体，对金属和非金属的表面均可进行喷涂；被喷涂的零件的尺寸范围宽，既可作大面积的喷涂，也可对大型构件做局部喷涂；既可用于产品制造，也可用于旧件修复等。基于热喷涂市场的巨大潜力及其社会效益和经济效益，在世界范围内，热喷涂技术受到极大的关注。

目前我国使用的等离子喷涂设备有进口的，也有自主生产的。进口的设备主要有Sulzer Metco、Praxair、FST等品牌。等离子喷涂设备的构成包括：喷枪、整流电源、控制系统、热交换系统、送粉器、水电转换箱、压缩气体供给系统和工作用气供给系统等。

（1）喷枪：等离子喷枪是整个系统的关键部分，喷枪的质量直接影响喷涂能否正常能进行以及涂层质量的好坏。喷枪组成：喷嘴、电机杆、电极和绝缘体等。其中喷嘴是喷枪的关键部位，使用的过程中局部热负荷高、易烧损，需要冷却水对电极进行冷却。国外研制除了许多新型喷枪，如METCO公司制造的METCO9MB、10MB。国内在这一方面研究较为落后，需要加大产品研发投入,努力提升技术水平,缩短国内外品牌差距。

（2）整流电源：整流电源是提供电能的装置，目前使用的主要是晶闸管整流，由变压器、电抗器、整流器和接触器等组成。国外的等离子喷涂电源，主要为整流式电源，如METCO公司，采用的是晶闸管整流式的；瑞士Casolin公司采用小型晶体管式电源，设计紧凑，体积小，重量轻。

（3）控制系统：整套设备的中心系统，由电气控制系统、气路控制系统和工作状态控制系统组成。控制电路主要有固定程序继电器、可编程序控制器和计算机控制系统。

（4）送粉器：喷涂过程中为喷枪提供粉末的装置，通常要求粉粒度范围为5-200μm，送粉精度为±0.1%。送粉器有：1）流化床式；2）容积式。

（5）热交换系统：热交换系统可分为水泵式制冷热交换系统和氟利昂制冷系统两种。

摘自等离子喷涂技术发展现状及其应用研究（段忠清，王泽华，林萍华，陈雪菊）；热喷涂技术应用于发展调研分析（李君）