专治“磨损”之良药 爆炸喷涂碳化钨

爆炸喷涂技术是制备高质量的耐磨涂层最有效的喷涂新技术之一。利用爆炸喷涂技术制备的碳化钨(WC)涂层，具有结构紧凑、高硬度和弹性模量、良好的冲击性和韧性，与基体的结合性和致密性很高，有很高的耐磨性。

碳化钨熔点高、硬度大、摩擦因数低、耐磨性好，是硬质合金的主要成分。碳化钨涂层作为一种改善材料性能的有效手段广泛应用于航空航天、汽车、冶金、机械、水利等领域，以增强基体金属的耐磨性能及磨损部件的修复。

在特殊设计的燃烧室里，将氧气和乙炔气按一定的比例混合后引爆，使碳化钨料粉加热熔融并使颗粒高速撞击在零件表面形成涂层，在爆炸喷涂过程中，当乙炔含量为45 %时，氧-乙炔混合气可产生3140℃的自由燃烧温度，但在爆炸条件下可能超过4200 ℃，这使得碳化钨粉末也能够熔化。

爆炸喷涂碳化钨涂层的优势是1、工件热损伤小；2、涂层的厚度容易控制，加工余量小，维修操作方便；3、爆炸喷涂涂层的粗糙度低，可能低于1.60μm，经磨削加工后粗糙度可达0.025μm；4、喷涂过程中，碳化物及碳化物基粉末材料不会产生碳分解和脱碳现象，从而能保证涂层组织成分与粉末成分的一致性；5、氧气的消耗少，运行成本低。

工业应用表明，碳化钨涂层微观结构对磨粒磨损耐磨性能的影响，粒径越大，耐磨性越差，残余应力对耐磨性影响成正比。此外，碳化钨涂层高温微动磨损性能较好，温度高时，出现了局部的滑动摩擦区域和较低的稳定状态，微动磨损较低，涂层具有较好的耐磨性能。

目前世界上应用最成功的爆炸喷涂是美国联合碳化物公司林德分公司1955年取得的专利。我国于1985年左右，由中国航天工业部航空材料研究所研制成功爆炸喷涂设备，就WC/Co涂层性能来看，喷涂性能与美国联合碳化物公司的水平接近。

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