等离子喷涂技术的应用已从航空、空间扩展到钢铁工业、汽车制造、纺织机械、船舶,等离子喷涂亦有用于医疗用途,在人造骨骼表面喷涂一层数十微米的涂层,作为强化人造骨骼及加强其亲和力的方法。
近年来,等离子热喷涂技术已应用于高科技领域,如纳米涂层、梯度功能材料、超导涂层、生物功能涂层。
等离子喷涂喷嘴及电极的三大优点介绍:
1、基体受热小、零件不变形,不改变热处理状态。
由于喷涂时零件不带电,基体金属不熔化,所以尽管等离子焰流的温度较高,但能量非常集中,等离子弧的轴向温度梯度很大,一般零件温升不超过200℃,则零件不会发生变形,这对于薄壁件、细长杆以及一些精密零件的修复十分有利。由于在200℃以下基体金属的热处理性质不会发生变化,可以对一些高强度钢材实施喷涂。
2、能够喷涂的材料广泛,涂层的种类多。
由于等离子焰流的温度高,可以将各种喷涂材料加热到熔融状态,因而可供等离子喷涂使用的材料非常广泛,从而也可以得到多种性能的喷涂层,如耐磨涂层,隔热涂层、抗高温氧化涂层、绝缘涂层等等。就涂层的广泛性来说,氧-乙炔焰喷涂、电弧喷涂、高频感应喷涂和爆炸喷涂都不及等离子喷涂。
3、工艺稳定,涂层质量高。
等离子喷涂的各工艺参数都可定量控制,工艺稳定,涂层再现性好。在等离子喷涂中,熔融状态粒子的飞行速度可达180~480m/s甚至更高,远比氧-乙炔焰粉末喷涂时的粒子飞行速度45~120m/s高。熔融微粒在和零件碰撞时变形充分,涂层致密,与基体的结合强度高。等离子喷涂层与基体金属的法向结合强度通常为30~70MPa,而氧-乙炔焰喷涂一般为5~20MPa。由于等离子喷涂时可以通过改换气体来控制气氛,因而涂层中的氧含量或氮含量可以大大减少。