等离子喷涂加工（APS）

等离子设备的构成：由等离子弧电源、电器控制、喷枪、气源、送粉系统、水冷系统组成。

喷涂工作原理：

对自由电弧的弧柱进行强迫“压缩”，从而使能量更加集中，弧柱中气体充分电离，形成的电弧称为等离子弧（或称压缩电弧），它不同于一般的电弧，一般电弧焊所产生的电弧。因不受外界的约束，故也称为自由电弧。通常提高弧柱的稳定是通过增大电弧功率的方法来解决，但由于自由电弧的温度都不高，一般平均只有6000--8000K左右。钨极接电源负极，喷嘴接电源正极，等离子弧体产生在钨极与喷嘴之间，在离子气流压送下，弧焰从喷嘴中喷出，形成等离子焰。

当在钨极和工件之间加上一个较高的电压并经过高频振荡器的激发，使气体电离形成电弧，电弧在通过特殊孔型的喷嘴时，受到了机械压缩，使截面积小。另外，当电弧通过用水冷却的特种喷嘴内，因受到外部不断送来的冷气流及导热性很好的水冷喷嘴孔道壁的冷却作用，使电弧进一步被压缩，造成电弧电流只能从弧柱中心通过，这时的电弧电流密度急剧增加。由于电弧内的带点粒子在弧柱内的运动自己产生磁场的电磁力，使它们之间相互吸引，也就是电磁收缩效应，结果使电弧再进一步被压缩，这样被压缩后的电弧能量将高度集中，温度也达到极高的程度（约1--2万度），弧柱内的气体得到了高度的电离。当压缩效应的作用与电弧内部的热扩散达到平衡后，这时的电弧变成为稳定的等离子弧。电弧发生在钨极和工件之间，高温的阳极斑点在工件上喷嘴附近最高度可达30000度。

喷涂特点：

主要用于喷涂高熔点的金属或陶瓷粉末。涂层具有耐磨、绝缘、耐热性好、结合强度高、沉积效率高等特点。喷涂过程对工件基体的热输入较小，通常可避免基体变形。

应用范围：

燃机热障涂层、中温中压阀门DN≦60mm、液压支架液压杆、内燃机进气阀与阀座、电站锅炉蒸汽阀门、机械密封件、热作磨具；半导体行业耐腐蚀部件；人工关节植入体；各类绝缘涂层；各类防腐蚀涂层；靶材制造等。

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