專治“磨損”之良藥 爆炸噴塗碳化鎢

爆炸噴塗技術是製備高品質的耐磨塗層最有效的噴塗新技術之一。利用爆炸噴塗技術製備的碳化鎢(WC)塗層，具有結構緊湊、高硬度和彈性模量、良好的衝擊性和韌性，與基體的結合性和緻密性很高，有很高的耐磨性。

碳化鎢熔點高、硬度大、摩擦因數低、耐磨性好，是硬質合金的主要成分。碳化鎢塗層作為一種改善材料性能的有效手段廣泛應用於航空航太、汽車、冶金、機械、水利等領域，以增強基體金屬的耐磨性能及磨損部件的修復。

在特殊設計的燃燒室裡，將氧氣和乙炔氣按一定的比例混合後引爆，使碳化鎢料粉加熱熔融並使顆粒高速撞擊在零件表面形成塗層，在爆炸噴塗過程中，當乙炔含量為45 %時，氧-乙炔混合氣可產生3140℃的自由燃燒溫度，但在爆炸條件下可能超過4200 ℃，這使得碳化鎢粉末也能夠熔化。

爆炸噴塗碳化鎢塗層的優勢是1、工件熱損傷小；2、塗層的厚度容易控制，加工餘量小，維修操作方便；3、爆炸噴塗塗層的粗糙度低，可能低於1.60μm，經磨削加工後粗糙度可達0.025μm；4、噴塗過程中，碳化物及碳化物基粉末材料不會產生碳分解和脫碳現象，從而能保證塗層組織成分與粉末成分的一致性；5、氧氣的消耗少，運行成本低。

工業應用表明，碳化鎢塗層微觀結構對磨粒磨損耐磨性能的影響，粒徑越大，耐磨性越差，殘餘應力對耐磨性影響成正比。此外，碳化鎢塗層高溫微動磨損性能較好，溫度高時，出現了局部的滑動摩擦區域和較低的穩定狀態，微動磨損較低，塗層具有較好的耐磨性能。

目前世界上應用最成功的爆炸噴塗是美國聯合碳化物公司林德分公司1955年取得的專利。我國於1985年左右，由中國航太工業部航空材料研究所研製成功爆炸噴塗設備，就WC/Co塗層性能來看，噴塗性能與美國聯合碳化物公司的水準接近。

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