关于低速机排气阀杆进行超音速喷涂（HVOF）
设备的调研报告
超音速喷涂（HVOF）的作用：为了增加阀杆耐磨性，采用专门的喷涂方法HVOF在阀杆上复盖一层高硬度的碳化铬。
超音速喷涂（HVOF）的原理：采用燃烧高压燃气的方法将粉末加速到340m/s（音速）以上形成高能离子，然后喷射到旋转的工件表面上，利用高能离子高速撞击工件，使之在表面形成瞬间微熔状态，在物理和化学的共同作用下将粉末牢固的粘接于工件上，从而形成涂层。生产超音速喷涂设备的生产厂家共有TAFA公司、JET-KOTE公司等几家，具资料了解其相关性能参数（见附表）：
我们在JET-KOTE公司生产的JET-KOTEⅡ NOVA-A（司太立公司拥有）和TAFA公司生产的JP5000（北京理工大学拥有）两种设备上进行了试验，并按MAN B&W公司标准进行检验，两种设备情况及检验结果对比如下表：
一、设备情况
序号 项目 JET-KOTEⅡ NOVA-A JP5000
1 前处理 清洗 酒精 丙酮
   遮蔽 薄铁皮 薄铁皮
   喷砂 Al2O3 规格：0.6~1mm
采用普通卧式车床旋转工件，喷砂均匀 Al2O3 规格：0.6~1mm
采用手工完成，喷砂不均匀
   预热 无 一遍
2 喷涂 粉末 Wel HP 2080-NiCr 1375VM
   喷嘴 4” 6”
   燃烧气体 乙烯（C3H6）
由手工点火，喷枪的移动由手工完成 航空煤油
喷枪的点火、移动为自动控制
   助燃气体 氧气（O） 氧气（O）
   运载气体 氮气（N） 氮气（N）
   工件转速 255 rpm
采用普通卧式车床改制，转速的调整和启动、停车由手工完成 120 rpm
采用立式旋转工作台，另一端无固定，故工件旋转时摆动较大，转速预先调整好，启动、停车可在喷涂间外控制
   距离 178 mm 355 mm
   喷涂层数量 18层 10层
   喷涂时间 20 min 18 min
   冷却方式 无 压缩空气
   粉末沉积率 约为40% 约为35%
两种喷涂设备相比TAFA公司生产JP5000的优点：
1. 两种设备采用的燃烧介质不同，喷射粉末到旋转工件表面的实际速度亦不同，JP5000的速度大，在结合强度、致密度等上有优势。
2. 由于喷枪的点火、移动为自动控制，转速预先调整好后，启动、停车可在喷涂间外控制，喷涂隔音间可以建设得很小，通风、排尘管道布置方便
3. 操作方便：由于喷枪的点火、移动为自动控制，启动、停车可在喷涂间外控制，操作者可以在喷涂隔音间外观察、控制。
两种喷涂设备相比JP5000的不足：
1. 喷砂应加旋转装置，以使喷砂均匀
2. 工件应采用更好的旋转装置，以改善工件旋转时摆动
3. 由于JP5000燃烧介质为航空煤油，其温度较高，须增加一台空压机用于工件的冷却。
4. 由于喷枪到工件表面的距离较远，粉末沉积率相对较低。

二、检验结果
序号 项目 要求 JET-KOTEⅡ NOVA-A JP5000
1 表面检查 表面不得有任何裂缝 无 无
2 结合强度检查 按0742812-7进行，标准为10Kg 小于5Kg 10Kg
3 气隙检查 气隙的面积总计不超过3% 10%（估计） 4%（估计）
4 氧化层检查 允许少量的氧化层细微、均匀的分布在涂层上 无 无
5 硬度检查 硬度HV5 900±100 HV5509～562
HV1605～653 HV5908～986
HV11003～1077
6 裂纹长度检测 在维氏5Kg负荷下测量，最长裂纹长度<150μm，在圆周方向的平均裂纹长度<130μm，在直径方向的平均裂纹长度<50μm 合格 合格
7 厚度检查 在试样横切面上用显微镜测量 0.4 0.2
8 表面粗糙度 在抛光后的涂层表面检查，粗糙度为0.15μm   0.015μm

结论：
MAN B&W公司推荐的TAFA公司生产的JP8000/JP5000系列设备从设备情况及检验结果来看应是目前低速机排气阀杆进行超音速喷涂最合适的设备。

附表
   JP5000/8000 JET KOTE HV2000 TOP GUN DJ
涂层密度 大于99 % 大于97 % 大于97 % 大于97 % 大于96 %
涂层显微硬度 1100 to 1450 900 to 1100 900 to 1100 900 to 1100 800 to 1000
涂层结合强度 10,000 psi 10,000 psi plus 10,000 psi plus 10,000 psi plus 10,000 psi plus
涂层{zd0}厚度 大于0.250" {zd0}到 0.025" {zd0}到 0.025" {zd0}到 0.025" {zd0}到 0.025"
涂层应力 压应力 拉应力 拉应力 拉应力 拉应力
燃料种类 液体 气体 气体 气体 气体
燃烧室压力 150PSI 50 PSI 60 PSI 60 PSI 35 PSI
粒子速度 1200米/秒 600米/秒 700米/秒 700米/秒 400米/秒
焰流速度 7200英尺/秒 5800英尺/秒 5900英尺/秒 5900英尺/秒 4800英尺/秒
送粉方式 径向 轴向 轴向 轴向 轴向
喷涂效率(WC12Co)
磅/小时 15 6 6 6 6
B&W 推荐 是 不是 不是 不是 不是
大约价格(万美元) 15 ~ 17 ~12 ~12 8 ~14 6~12
国内是否有专职服务工程师 有 没有 没有 没有 没有
国内保有量 20（全部都是96年以后） 3（全部都是96年以前） 1 2（全部都是98年以前） 5