Bài giảng Hàn đắp và phun phủ - ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định

BỘ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

TẬP BÀI GIẢNG

HÀN ĐẮP VÀ PHUN PHỦ
TB2015-01-03

ThS Nguyễn Thị Mỵ
ThS Nguyễn Hồng Thanh
ThS Hoàng Trọng Ánh

NAM ĐINH,
2015
̣


LỜI NĨI ĐẦU
Để thực hiện thành cơng sự nghiệp cơng nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước , ngành
Cơng nghệ Hàn ở Việt Nam có những bước phát triển mạnh mẽ đặt ra yêu cầu về đào tạo
nguồn nhân lực nghề Hàn có kỹ thuật cao.
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam đ ịnh là một trong những nơi đào tạo ra đội
ngũ Kỹ sư và Công nhân kỹ thuật lành nghề đặc biệt là đội ngũ Kỹ sư, công nhân ngành
công nghệ hàn phục vụ cho các lĩnh vực cơ khí, xây dựng…trong cả nước.
Để đáp ứng nhu cầu trong thời đại mới, trường Đại học S ư phạm Kỹ thuật Nam
Định luôn chú ý tới chương trình đào tạo, đổi mới phương pháp dạy và học. Trong đó cơng
tác biên soạn tập bài giảng, tài liệu để sử dụng cho dạy và học là một mục tiêu quan trọng
hàng đầu.
Tập bài giảng “Hàn đắp và phun phủ ” được biên soạn dựa theo chương trình mơn
học “Hàn đắp và phun phủ ” dùng cho đào tạo bậc kỹ sư, cao đẳng công nghệ hàn thuộc bộ
môn Hàn - Khoa Cơ khí - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam định. Tập bài giảng

dùng để làm tài liệu tham khảo, giảng dạy cho giáo viên, tài liệu học tập cho sinh viên
ngành công nghệ hàn.
Để tập bài giảng được hồn thiện hơn, chúng tơi rất mong được sự đóng góp ý kiến
và xây dựng của các đồng nghiệp và các độc giả.
Xin trân trọng cảm ơn!

Nhóm tác giả

i


MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................................i
MỤC LỤC ..................................................................................................................... ii
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ PHUN PHỦ & HÀN ĐẮP ............1
1.1 Thực chất, đặc điểm của phun phủ và hàn đắp ....................................................1
1.1.1 Thực chất, đặc điểm của phun phủ ................................................................1
1.1.1.1 Thực chất ....................................................................................................1
1.1.1.2 Đặc điểm .....................................................................................................3
1.1.2 Thực chất, đặc điểm của hàn đắp ...................................................................4
1.1.2.1 Thất chất .....................................................................................................4
1.1.2.2 Đặc điểm .....................................................................................................4
1.2. Trang thiết bị dùng t rong hàn đắp và phun phủ ..................................................5
1.2.1. Trang thiết bị dùng trong hàn đắp .................................................................5
1.2.1.1 Thiết bị hàn điện hồ quang tay ...................................................................5
1.2.1.2 Thiết bị hàn hồ quang điện cực nóng chảy trong mơi trường khí bảo vệ ...7
1.2.2 Trang thiết bị dùng trong phun phủ ...............................................................8
1.2.2.1 Máy nén khí ................................................................................................8
1.2.2.2 Bình chứa khí............................................................................................10
1.2.2.3 Nguồn điện để phun phủ ...........................................................................10

1.2.2.4 Hệ thống điện và tủ điện điều khiển .........................................................11
1.2.2.5 Đầu phun ...................................................................................................12
1.2.2.6 Các thiết bị phụ .........................................................................................19
1.3 Sự hình thành lớp phủ và cấu trúc kim loại lớp phủ ..........................................24
1.3.1 Các quan điểm về sự hình thành lớp phủ .....................................................24
1.3.1.1 Lý thuyết của Pospisil-Sehyl ....................................................................24
1.3.1.2 Lý thuyết của Schoop ...............................................................................25
1.3.1.3 Lý thuyết của Karg, Katsch và Reininger .................................................25
1.3.1.4 Lý thuyết của Schenk ................................................................................25
1.3.2 Cơ cấu hình thành lớp phủ ...........................................................................25
1.3.2.1 Quá trình chảy, phân tán kim loại phun....................................................25
1.3.2.2 Quá trình bay của các hạt ..........................................................................26
1.3.2.3 Sự hình thành lớp phủ bằng kim loại ........................................................27
1.3.2.4 Cấu trúc của lớp phủ kim loại ...................................................................28
1.4 Độ bám dính của lớp phủ kim loại .....................................................................29
1.4.1. Lực bám dính của các hạt kim loại .............................................................29
1.4.1.1 Lực dính bám của hạt kim loại lỏng lên bề mặt các chất rắn ...................29
1.4.1.2 Lực Vandervan .........................................................................................31
1.4.1.3 Lực liên kết do ảnh hưởng của lớp điện tích kép .....................................31
1.4.1.4 Liên kết kim loại .......................................................................................32
1.4.2 Những nhân tố ảnh hưởng đến độ bám dính ...............................................33
1.4.2.1 Ảnh hưởng của lực co rút kim loại. ..........................................................33
1.4.2.2 Ảnh hưởng của trạng thái bề mặt cơ sở (nền) ...........................................34

ii


1.4.2.3 Ảnh hưởng của chuẩn bị bề mặt ...............................................................36
1.5. Công nghệ phun phủ và hàn đắp .......................................................................40
1.5.1 Công nghệ phun phủ ....................................................................................40

1.5.1.1 Kiểm tra vật liệu .......................................................................................40
1.5.1.2 Công nghệ chuẩn bị bề mặt chi tiết trước khi phun phủ...........................45
1.6. Gia cơng cơ khí sau khi phun phủ, hàn đắp ......................................................75
1.6.1. Tiện .............................................................................................................75
1.6.2. Bào ..............................................................................................................76
1.6.3. Phay ............................................................................................................77
1.6.4 Mài ...............................................................................................................77
1.7. Tính chất và phương pháp kiểm tra lớp phủ .....................................................78
1.7.1. Tính chất của lớp phủ .................................................................................78
1.7.1.1 Tính chất cơ học của lớp phun kim loại ...................................................78
1.7.1.2 Tính chất chống mài mịn của lớp phun ...................................................79
1.7.1.3 Khả năng chống gỉ ....................................................................................80
1.7.1.4 Khả năng chịu nhiệt ..................................................................................81
1.7.2 Phương pháp kiểm tra lớp phủ.....................................................................82
1.7.2.2 Kiểm tra độ bám lớp phủ ..........................................................................82
1.7.2.3 Xác định độ xốp của lớp phun ..................................................................85
1.7.2.4 Đo ứng suất dư của lớp phun ....................................................................87
1.7.2.5 Xác định độ chịu mài mòn của lớp phun. .................................................87
1.8 Câu hỏi ôn tập ....................................................................................................88
CHƯƠNG 2 PHỤC HỒI VÀ BẢO VỆ BỀ MẶT KIM LOẠI BẰNG PHUN PHỦ
VÀ HÀN ĐẮP ..............................................................................................................89
2.1 Khoa học về bề mặt và phương pháp xử lý chung .............................................89
2.1.1 Khái niệm và sự phát triển của xử lý bề mặt kim loại .................................89
2.1.2. Định nghĩa về phân loại bề mặt ..................................................................90
2.1.3 Sự mòn bề mặt và đặc trưng cửa chúng .......................................................92
2.1.4 Mục đích và phương pháp xử lý bề mặt ......................................................94
2.2 Sự gỉ của kim loại ...............................................................................................97
2.2.1 Gỉ hóa học ....................................................................................................97
2.2.2 Gỉ điện hóa ...................................................................................................98
2.2.3 Gỉ trong mơi trường khí quyển ..................................................................104

2.2.6 Gỉ do dòng điện rò .....................................................................................106
2.2.7 Gỉ cấu trúc ..................................................................................................107
2.3 Bảo vệ chống gỉ................................................................................................107
2.4 Bảo vệ bằng lớp phun kim loại ........................................................................112
2.4.1 Lớp phủ từ vật liệu vô cơ ...........................................................................112
2.4.2 Phun phủ kim loại và hàn đắp ....................................................................123
2.5 Câu hỏi ôn tập ..................................................................................................128
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................130

iii


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Phun dây bằng ngọn lửa khí cháy …………………………………..1
Hình 1.2. Sơ đồ ngun lý làm việc của đầu phun bằng hồ quang điện………..2
Hình 1.3. Ống nối bị đứt ………………………………………………………..4
Hình 1.4. Bạc lót trong máy ép trục khuỷu cần sửa chữa phục hồi…………….4
Hình 1.5 Sơ đồ nguyên lý của máy biến áp hàn xoay chiều ……………………6
Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý máy hàn một chiều …………………………………6
Hình 1.7 Sơ đồ khối máy hàn trong mơi trường khí bảo vệ điện cực nóng chảy 7
Hình 1.8 Sơ đồ khối máy hàn TIG……………………………………………..8
Hình 1.9. Bình chứa khí …………………………………………………….…10
Hình 1.10. Các đặc tính ngồi máy hàn ……………………………………….11
Hình 1.11. Q trình phát triển phun kim loại………………………………...12
Hình 1.12. Phân loại các đầu phun…………………………………………….12
Hình 1.13. Đầu phun điện trở ………………………………………………….13
Hình 1.14. Đầu phun hồ quang điện …………………………………………...13
Hình 1.15. Thiết bị phun hồ quang điện……………………………………….14
Hình 1.17. Thiết bị phun khí cháy……………………………………………..15
Hình 1.18. Sơ đồ súng phun khí-bột kim loại ROTOTEC-80 (Thuỵ Sỹ)………15

Hình 1.19. Ngun lý phun phủ plasma………………………………………17
Hình 1.20. Kết cấu một số đầu phun plasma …………………………………..17
Hình 1.21. Ngun lý cơng nghệ phun nổ……………………………………..18
Hình 1.22. Thiết bị phun nổ……………………………………………………19
Hình 1.24. Nguyên lý thùng lọc thơ khơng khí………………………………..20
Hình 1.25. Bình chuyển cát (hạt phun)………………………………………..21
Hình 1.26. Súng phun cát cầm tay……………………………………………22
Hình 1.27. Sơ đồ nguyên lý máy nắn dây phun……………………………….22
Hình 1.28. Cấu trúc của lớp phủ kim loại ……………………………………..28
Hình 1. 29. Sự bám dính của giọt lỏng trên vật rắn ……………………………29
Hình 1.30. Hình dáng giọt lỏng………………………………………………..31
Hình 1.31. Ứng suất trong lớp phủ…………………………………………….33
Hình 1.32 Mơ hình phần tử phun……………………………………………..34
Hình 1.33 Sự bố trí ngun tử trong mạng …………………………………...35
Hình 1.34. Quan hệ giữa độ bám và độ nhấp nhơ bề mặt……………………..37
Hình 1.35. Ảnh hưởng của khoảng cách phun hạt kim loại đến độ dính bám và độ nhấp
nhơ……………………………………………………………………………..38
Hình 1.36. Sơ đồ chùm tia phun ……………………………………………….39

i


Hình 1.37. Sự hình thành cấu trúc lớp ………………………………………..…39
Hình 1.38. Sơ đồ cơng nghệ phun phủ kim loại…………………………………40
Hình 1.39. Các dạng tia phun phụ thuộc thành phần cacbon ……………………42
Hình 1.40. Cơng nghệ chuẩn bị bề mặt ………………………………………….45
Hình 1.41. u cầu về hình dáng bề mặt với lớp phun phủ ……………………..47
Hình 1.42. Ngun lý phun cát………………………………………………….48
Hình 1.43. Độ nhấp nhơ phụ thuộc áp suất khí nén……………………………..49
Hình 1.44. Độ nhấp nhơ phụ thuộc khoảng cách phun cát , kích thước hạt cát …50

Hình1.45. Bề mặt mẫu trước và sau khi phun tạo nhám…………………………52
Hình 1.46. Ngun lý phun bi……………………………………………………53
Hình 1.47. Dạng trăng trịn………………………………………………………53
Hình 1.48. Độ cứng phụ thuộc khoảng cách phun………………………………56
Hình 1.49. Độ bám dính phụ thuộc vào khoảng cách phun ……………………..56
Hình 1.50. Độ chịu mài mòn phụ thuộc vào khoảng cách phun …………………57
Hình 1.51. Độ chịu mịn phụ t huộc theo điện áp hồ quang của thép 0,8%C……58
Hình 1.52. Các loại ngọn lửa khí cháy…………………………………………...59
Hình 1.53. Hướng và góc phun………………………………………………….62
Hình 1.54. Phương pháp làm tăng độ bám lớp phủ phần đầu tiên ………………63
Hình 1.55. Vát cạnh lớp phun trước khi bào …………………………………….77
Hình 1.56. Phay lớp phun phủ …………………………………………………...77
Hình 1.57. Đo độ cứng tế vi lớp phủ…………………………………………….79
Hình 1.58. Mẫu thử độ bền dính bám của lớp phủ ………………………………83
Hình 1.59. Chiều dày lớp phun phủ ảnh hưởng đến lực dính bám………………83
Hình 1.60. Mẫu thử kéo xác định chiều dài lớp phun ……………………………84
Hình1.61. Sơ đồ đo tỷ trọng lớp phủ …………………………………………….86
Hình 1.62. Sơ đồ nguyên lý máy đo mịn AMSLER ……………………………88
Hình 2.1. Sự mài mịn theo thời gian của bề mặt ………………………………...93
Hình 2.2. Các dạng gỉ bề mặt…………………………………………………….96
Hình 2.3. Sự gỉ theo thời gian……………………………………………………98
Hình 2.4. Tốc độ gỉ của Zn trong H2SO4………………………………………..98
Hình 2.5. Lớp điện tích kép ………………………………………………………98
Hình 2.6. Sơ đồ ngun lý làm việc của pin……………………………………..100
Hình 2.7. Quá trình gỉ pin sắt – đồng……………………………………………101
Hình 2.8. Pin gỉ điện hóa ………………………………………………………...101
Hình 2.9. Đường cong phân cực………………………………………………...103

ii

Hình 2.10. Chống gỉ ống dẫn bằng thiết bị bảo vệ…………………….……..110
Hình 2.12. Tráng kẽm bằng tay………………………………………….……116
Hình 2.11. Phân loại lớp phủ………………………………………….………117
Hình 2.13. Sự bố trí cực anơt và catơt trong bể mạ …………………….…….118
Hình 2.14 Mạ trong chân khơng……………………………………….……..122
Hình 2.15.Phục hồi trục mịn bằng phun kim loại……………………….……125
Hình 2.16.Trục được phục hồi bằng hun kim loại ……………………….……125
Hình 2.17.Trục khuỷu được phục hồi bằng phun (kích thước Ф 85f8) ….……125
Hình 2.18.Trục lệch tâm được phun đắp kich thước Ф65k6 …………….……126
Hình 2.19. Phục hồi bề mặt ma sát piston máy búa bằng phun………….……126
Hình 2.20 .Phục hồi thân máy khoan cần bằng phun …………………….……127
Hình 2.21 .Phun bề mặt của cánh tuabin khí…………………………….…….127
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Đặc tính kỹ thuật máy nén khí dùng cho phun kim loại …….…..……9
Bảng 1.2. Đường kính ống dẫn khí nén cho phun kim loại …………………..….9
Bảng 1.3. Kích thước các bình chứa khí áp lực 6 – 8 kG/cm2……………..…..10
Bảng 1.4. Một số loại đầu phun kim loại………………………………….……16
Bảng 1.5. Đặc tính kỹ thuật của súng phun cát …………………………….…..21
Bảng 1.6. Trang thiết bị cần thiết cho phân xưởng phun kim loại ………….…..23
Bảng 1.7. Các kim loại dùng làm vật liệu phun ………………………….……..41
Bảng 1.8. Thành phần hóa học các loại dây thép………………………….……41
Bảng 1 .9. Nhiệt độ chảy của một số kim loại dùng để phun …………….……..43
Bảng 1.10a. Kích thước của các nhóm bột phun ………………………….……44
Bảng 1.11a. Kích thước hạt cát và hạt thép ……………………………….……51
Bảng 1.12 . Chế độ phun cát ……………………………………………….……51
Bảng 1.13. Chiều dày tối thiểu của lớp phun sau khi gia công …………….…...55
Bảng 1.14. Lượ ng dư cho tiện mài ………………………………………….….55
Bảng 1.15. Cường độ dòng điện phun ……………………………………….…58
Bảng 1.16. Tốc độ quay của chi tiết và di động của đầu phun …………….……59

Bảng 1.17 Chế độ phun với đầu phun зM6 với dòng xoay chiều………… .……60
Bảng 1.18 Chế độ phun của đầ u phun khí cháy MГИ –1………………….……61
Bảng 1.19 Ảnh hưởng của áp lực khí nén đến sự mất mát kim loại………… .…64
Bảng 1.20. Ảnh hưởng của góc phun đến sự mất mát kim loại …………………64
Bảng 1.21 Ảnh hưởng của nhiệt độ bề mặt ……………………………………..65
Bảng 1.22 Thành phần hóa học của kim loại lớp đắp dưới thuốc ҖCH -5, %.....72

iii


Bảng 1.23 Ảnh hưởng của cường độ dòng điện đối với thành phần hóa học của kim loại
hàn đắp………………………………………………………………………………74
Bảng 1.24 Ảnh hưởng của cường độ và điện áp đến thành phần hóa học lớp đắp (thành
phần thuốc hàn : 65%AH - 348A + 25% Fe_Cr)……………………………………74
Bảng 1.25. Chế độ cắt khi tiện………………………………………………………76
.Bảng 1.26. Chế độ khi bào lớp phun ………………………………………………76
Bảng 1.27. Độ bền kéo của lớp phủ kim loại……………………………………….78
Bảng 1.28. Độ cứng vật liệu ban đầu và lớp phủ ……………………………………79
Bảng 1.29. Hệ số ma sát của các ổ bi hợp kim phun kim loại………………………80
Bảng 1.30. Các lớp phủ kim loại chống gỉ…………………………………………..81
Bảng 2.1. Điện thế chuẩn của một số kim loại……………………………………..99

iv


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ PHUN PHỦ & HÀN ĐẮP
1.1 Thực chất, đặc điểm của phun phủ và hàn đắp
1.1.1 Thực chất, đặc điểm của phun phủ
1.1.1.1 Thực chất
Phun kim loại đơi khi cịn gọi là kim loại hoá (Metallization) hoặc là Schoop (theo

tên một kỹ sư cơ khí người Thuỵ Sỹ là U. M. Schoop ơng đã tìm ra phương pháp này năm
1910). Thực chất của phun phủ là phương pháp công nghệ đưa các vật liệu rắn (dạng bột,
dạng dây, dạng thanh cứng hoặc mềm) vào dịng vật chất có năng lượng cao (dịng khí
cháy, hồ quang, dịng plasma,…) nhằm nung nóng chảy một phần hay toàn bộ vật liệu,
phân tán vật liệu thành các hạt dưới dạng sương mù rất nhỏ, tăng tốc độ hạt và đẩy hạt đến
bề mặt chi tiết cần phủ đã được chuẩn bị sạch, như vậy sẽ tạo ra một lớp kim loại phủ dày,
trong đó các phần tử kim loại đè lên nhau theo từng lớp.
Ví dụ 1: Trên hình 1.1 là sơ đồ nguyên lý làm việc của đầu phun kim loại dây (đốt
chảy kim loại bằng ngọn khí cháy).

Hình 1.1. Phun dây bằng ngọn lửa khí cháy
1. Dây phun; 2. Ngọn lửa khí cháy; 3. Đầu dây nóng chảy; 4. Dịng khơng khí nén
5. Hạt kim loại; 6. Lớp phủ; 7. Kim loại nền; 8 Đầu bép
Ở đây kim loại được đưa vào trong đầu phun dưới dạng dây có đường kính
khoảng 1,2 ÷ 3 mm.
Các ống dẫn khí oxy, axêtylen và khơng khí nén có áp suất khoảng 5 -6atm. Ôxy và
axêtylen cháy cho ta ngọn lửa hàn khí. Dưới tác dụng của ngọn lửa đầu dây bị đốt nóng
chảy. Đồng thời khơng khí nén thổi giọt kim loại lỏng làm bắn ra những hạt kim loại nhỏ
bay theo dịng khí nén với tốc độ rất nhanh (khoảng 100 ÷ 200m/s) đập lên bề mặt vật đắp.
Ở đây sự dịch chuyển của dây được thực hiện bằng cơ cấu dịch chuyển cơ khí. Lớp kim loại
phủ trên bề mặt vật sẽ có độ cứng và dịn hơn là kim loại dây và có sức bền kéo không lớn
lắm. Sức bền liên kết với vật liệu cơ sở cũng nhỏ. Nhưng tính chất của lớp p hủ sẽ có nhiều

1


tác dụng khác như tính chịu mài mịn trong ma sát ướt, có khả năng giữ dầu. Để nâng cao
độ bám dính của lớp phủ, bề mặt cơ sở phải hoàn toàn sạch và được chuẩn bị trước bằng
các phương pháp thích hợp như gia cơng cơ khí, phun bi, gại điện, vv…Sau khi làm sạch và
tạo nhấp nhô, khoảng 2 giờ sau phải được tiến hành phun. Nếu để lâu bề mặt làm sạch lại bị

ơxyt hố bởi khơng khí
Kim loại hoặc hợp kim, trong trường hợp khơng thể tạo được dưới dạng dây, thì có
thể đưa vào các đầu phun dưới dạng bột - gọi là đầu phun bột kim loại.
Trên hình 1.2 là sơ đồ nguyên lý làm việc của đầu phun bằng hồ quang điện

Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý làm việc của đầu phun bằng hồ quang điện
1. Đầu kẹp cáp điện; 2. Ống dẫn dây phun
Sơ đồ nguyên lý máy phun hồ quang điện được giới thiệu trên hình 1.2. Dây phun
được cấp qua hai ống dẫn dây 2. Các đây phun đồng thời là dây dẫn điện. Khi hai đầu dây
chạm nhau thì hổ quang xuất hiện. Ống dẫn khơng khí nén được đặt giữa hai ống dẫn dây.
Luồng khơng khí nén thổi tách các giọt kim loại khỏi các điện cực tạo thành các phần tử
kim loại nóng chảy bám vào bề mặt vật phun.
Máy phun hồ quang điện có thể làm việc với dòng điện một chiều hoặc xoay chiều.
Khi sử dụng dịng điện xoay chiều, h ồ quang cháy khơng ổn định và tạo tiếng nổ lớn. Qu á
trình phun với dịng điện một chiều ổn định, lớp phun có cấu trúc hạt mịn, năng suất phun
cao. Vì vậy hiện nay các nguồn điện một chiều được dùng để phun hồ quang. Sự ổn định
của hồ quang được đảm bảo bởi điện thế tần số cao. Dây phun có đường kính 0,8; 1 ,0; 1,6
và 2,0 mm.
Ưu điểm cùa phương pháp phun hồ quang điện là năng suất cao và có khả năng rút
ngắn thịi gian phun. Chẳng hạn, khi sử dụng dịng điện 750 A có thể phun (lược 36 kg/h
lớp phun dây, cao hơn nhiều lần so với khi phun ngọn lửa khí; độ bám cùa lớp phun hồ
quang điện cũng tốt hơn độ bám của lớp phun ngọn lửa khí. Khi sử dụng hai dây phun kim

2


loại khác nhau có thể nhận được lớp phun hợp kim. Chi phí vận hành máy phun khơng lớn.
Cần lưu ý khi phun với hai dây kim loại lớp phun khác nhau (không đồn g nhất).
Nhược điểm của phựơng pháp nói trên là sự q nhiệt và oxi hố vật liệu phun khi
tốc độ cấp dây phun bé. Ngoài ra, lượng nhiệt lớn phát ra từ hồ quang làm cháy đáng kể các

nguyên tố hợp kim tham gia vào lớp phủ (chằng hạn, hàm lượng cacbon trong l ớp phủ giảm
40 ÷ 60%; cịn silic và mangan giảm 10 ÷ 15%). Do vậy cần phải sử dụng các dây phun
chứa hàm lượng lớn các nguyên tố hợp kim. Tuy nhiên, giá thành dây hợp kim như vậy cao
hơn khoảng 3 lần.
Ngày nay người ta còn dùng các đầu phun với ngọn lửa pla zma để phun các kim loại
có điểm nóng chảy cao như volfram, mơlipđen, crơm…Phương pháp này rất có ý nghĩa
trong việc phủ các lớp trong nghành kỹ thuật tên lửa, kỹ thuật điện (phủ vật liệu không dẫn
điện) và trong gia công các cơ cấu chịu nhiệt độ cao.
1.1.1.2 Đặc điểm
Phun kim loại có thể phủ được các kim loại nguyên chất, các hợp kim của chúng
hoặc các vật liệu phi kim lên bề mặt kim loại hoặc bề mặt vật cứng khác. Có thể tạo ra
những lớp dẫn điện trên những bề mặt các chất không dẫn điện, tạo ra các lớp chịu nhiệt.
Các công dụng này rất có ý nghĩa trong kỹ thuật.
Nguồn năng lượng cách ly với bề mặt chi tiết, nhiệt độ bề mặt chi tiết khi phủ có thể
giữ ở nhiệt độ C là 80 ÷ 100. Điều này cho phép phủ các loại vật liệu khác lên bề mặt các
vật liệu dễ cháy (phun phủ lên gỗ, vải, giấy, polyme...) nhờ lựa chọn vật liệu phủ và cơng
nghệ thích hợp.
Lớp phủ có cấu trúc dạng lớp do các phần tử vật liệu dưới dạng hạt nóng chảy hoặc
mềm đập lên bề mặt chi tiết với một động năng cao làm chúng biến dạng rất lớn.
Các hạt rắn dưới tác dụng vật lý, hố học của dịng vật chất có năng lượng cao sẽ có
thành phần và tính chất thay đổi, do đó lớp phủ nhận được khơng nhất thiết có thành phần
trùng với vật liệu phun ban đầu.
Với khả năng cơ động cao (thiết bị phun dễ dàng di chuy ển và có thể xách tay) cơng
nghệ phun phủ có thể thực hiện đối với nhiều loại chi tiết; cũng có thể xử lý tại chỗ, cục bộ
đối với các kết cấu lớn. Phun phủ có thể tạo được lớp phủ cho các chi tiết phức tạp nhờ sử
dụng các đồ gá điều khiển tự động.
Trong sửa chữa và phục hồi các chi tiết người ta thường phủ các lớp có khả năng
chống mài mịn như thép ( thép khơng gỉ), đồng, đồng thau, nhôm, hợp kim của niken,
vv…và sửa chữa các khuyết tật của vật đúc.
Ngày nay người ta còn dùng các đầu phun với ngọn lửa plazma để phun các kim loại

có điểm nóng chảy cao như volfram, mơlipđen, crơm…Phương pháp này rất có ý nghĩa

3


trong việc phủ các lớp trong nghành kỹ thuật tên lửa, kỹ thuật điện (phủ vật liệu không dẫn
điện) và trong gia công các cơ cấu chịu nhiệt độ cao.
Phun kim loại hiện nay dùng cho các mục đích sau:
Phục hồi các chi tiết máy mòn
Sửa chữa các khuyết tật của vật đúc
Sửa chữa các khuyết tật xuất hiện khi gia cơng cơ khí
Bảo vệ chống gỉ ở mơi trường khí quyển.
Bảo vệ chống gỉ ở nhiệt độ cao
Thay thế kim loại mà u bằng kim loai phun, tiết kiệm kim loại quý.
Một vài thống kê trên thế giới về sử dụng phun kim loại trong một số lĩnh
vực sau:
65% cho việc bảo vệ chống gỉ các thiết bị, cấu trúc…
35% cho việc phục hồi các chi tiết máy mòn, trong đó sử dụng nhiều tính c hất trượt
(tính chịu mài mịn) của lớp phun.
Phun kim loại cịn có những nhược điểm sau:
Mối liên kết giữa lớp phủ và kim loại nền còn thấp.
Tổn thất kim loại nhiều.
Ảnh hưởng đến sức bền của chi tiết (giảm giới hạn mỏi của chi tiết).
Bề mặt phun luôn luôn yêu cầu phải làm sạch và tạo nhấp nhơ.
Địi hỏi tay nghề cơng nhân kỹ thuật cao , điều kiện làm việc nặng nhọc.
1.1.2 Thực chất, đặc điểm của hàn đắp
1.1.2.1 Thất chất
Hàn đắp là một quá trình đem phủ lên bề mặt chi tiết một lớp kim loại nhằm thay đổi
kích thước, hình dáng và tính chất của bề mặt bằng các phương pháp hàn
khác nhau

1.1.2.2 Đặc điểm
Hàn đắp có thể dùng để phục hồi các chi tiết bị mài mòn, hoặc bị hư hỏng như gãy, vỡ,
nứt do đã qua thời gian làm việc như cổ trục khuỷu, bánh xe lửa, khuôn dập , dao
cắt nóng ...
Sử dụng hàn đắp để phục hồi các chi tiết máy là một phương pháp rẻ tiền mà
khả năng làm việc của chi tiết không thua kém chi tiết mới bao nhiêu. Ngoài ra phục hồi
bằng hàn đắp cịn có thể cải thiện được tính chất cơ lý của chi tiết làm tăng tuổi thọ
của nó.
Hàn đắp cũng có thể sử dụng để chế tạo chi tiết mới. Dùng hàn đắp để tạo ra một lớp
kim loại có những khả năng về chịu mài mịn, tăng ma sát...

4


Hình 1.4. Bạc lót trong máy ép trục
khuỷu cần sửa chữa phục hồi

Hình 1.3. Ống nối bị đứt
Vật liệu hàn đắp có thể là thép các bon, thép chịu mài mịn, thép có tính chất đặc biệt
như chịu nhiệt, độ cứng cao, bền nhiệt, chịu axít ...

Tiết kiệm kim loại, nó phục hồi được các chi tiết hỏng bề mặt. Có tính cơ động cao,
có năng suất cao, dễ tự động hố
Những tồn tại của cơng nghệ hàn đắp: Phải gia công lại sau khi hàn, tạo ứng suất dư
trong lớp hàn (ứng suất nhiệt); chi tiết bị biến dạng, có thể bị nứt (thơ đại, tế vi) ; phải chuẩn
bị bề mặt trước khi hàn
Lớp kim loại đắp: Tính chất lớp bề mặt thay đổi, phụ thuộc vào phương pháp hàn và
vật liệu hàn. Lớp đắp đạt độ cứng cao, chống mài mòn, tổ chức kim loại ổn định, thành
phần hóa học khác kim loại cơ bản, có thể tồn tại ứng suất dư sau hàn...Cấu trúc và tổ chức
mối hàn không đồng nhất, dễ gâ y ra các khuyết tật gần mối hàn.

Thông thường hay dùng phương pháp hàn hồ quang điện (xoay chiều, 1 chiều,
chỉnh lưu) hàn khí, hàn trong mơi trường khí bảo vệ (dưới lớp thuốc, hay CO2 , Ar, He…)
Công nghệ này đơn giản, năng suất cao, chất lượng đảm bảo n hưng dễ gây biến dạng, nứt
(thô đại tế vi) ứng suất nhiệt và một số khuyết tật khác. Cấu trúc và tổ chức thô đại mối hàn
không đồng nhất, dễ gây ra các khuyết tật vùng gần mối hàn.
1.2. Trang thiết bị dùng trong hàn đắp và phun phủ
1.2.1. Trang thiết bị dùng trong hàn đắp
1.2.1.1 Thiết bị hàn điện hồ quang tay
a. Yêu cầu chung đối với nguồn điện hàn.
Nguồn điện hàn trong hàn hồ quang tay có thể là nguồn điện xoay chiều hoặc một
chiều. Nhìn chung nguồn điện hàn và máy hàn phải đảm bảo các yêu cầu chung sa u:
- Điện áp không tải phải U h < U0 < 80 V.
- Đối với máy hàn xoay chiều:
U0 = 5580 V, Uh = 3055 V.

5


- Đối với máy hàn một chiều:
U0 = 2545 V,
Uh = 1635 V
- Có khả năng chịu quá tải khi ngắn mạch
- Có khả năng điều chỉnh dịng điện hàn trong phạ m vi rộng.
- Máy hàn phải có khối lượng nhỏ, hệ số hữu ích lớn, giá thành rẻ, dễ sử dụng và dễ
sửa chữa.
b. Phân loại thiết bị hàn điện hồ quang tay.
- Thiết bị hàn hồ quang điện xoay chiều:

Hình 1.5 Sơ đồ nguyên lý của máy biến áp hàn xoay chiều

Khơng có ký hiệu (-), (+) tại đầu thứ cấp.
- Thiết bị hàn hồ quang điện một chiều:

Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý máy hàn một chiều

Có ký hiệu (-), (+) tại đầu thứ cấp

6


1.2.1.2 Thiết bị hàn hồ quang điện cực nóng chảy trong mơi trường khí bảo vệ

Hình 1.7 Sơ đồ khối máy hàn trong mơi trường khí bảo vệ điện cực nóng chảy
(1) Nguồn điện hàn;
(2) Núm điều khiển điện áp hàn;
(3) Chai đượng khí CO2 hóa lỏng hoặc khí Ar;
(4) Van giảm áp khí CO2 hoặc khí Ar;
(5) Dây dẫn khí bảo vệ ra hệ hộp điều khiển số (7);
(6) Cuộn dây điện cực và giá đỡ cuộn dây;
(7) Hộp điều khiển (Hệ thống điều khiển);
(8) Núm điều khiển tốc độ cấp dây điện cực;
(9) Dây dẫn khí bảo vệ từ hộp điều khiển ra mỏ hàn;
(10) Dây điều khiển mỏ hàn (súng hàn);
(11) Dây điều khiển Contactor đóng ngắt nguồn hàn;
(12) Dây cấp điện nguồn 110 [V] cho hộp điều khiển;
(13) Cơ cấu cấp dây điện cực;
(14) Mỏ hàn và dây cáp mỏ hàn;
(15) Vật hàn.
1.2.1.3 Thiết bị hàn hồ quang điện cực khơng nóng chảy trong mơi trường khí
bảo vệ

Nguồn hàn dùng trong các máy hàn TIG có thể là nguồn hàn một chiều hoặc xoay
chiều với họ đặc tính ngồi dốc (kiểu CC) để đảm bảo dịng điện hàn ổn định. Khi độ dài hồ
quang thay đổi, đảm bảo cho hồ quang cháy ổn định trong quá trình hàn. Bởi vậy điện áp
khơng tải của nguồn hàn yêu cầu cao hơn điện áp hồ quang
+ Mỏ hàn có chức năng:
- Kẹp chặt điện cực khơng nóng chảy, có đường kính từ (0,8  6)mm.
- Cấp nguồn khí bảo vệ vùng hàn.
- Cấp nguồn nước làm mát cho mỏ hàn.
+ Bình chứa nước làm mát.
+ Hộp điều khiển từ xa.

7


Hình 1.8 Sơ đồ khối máy hàn TIG
Ngày nay với nhiều loại máy hàn khác nhau trên thị trường, nhưng điều quan trọng
là phải chọn đúng loại máy hàn phù hợp với yêu cầu của công việc.
Việc lựa chọn đặc tính của dịng điện đầu ra của máy hàn là một điều hết sức quan
trọng. Loại điện áp và dòng điện đầu ra cần thiết cho một quá trình hàn xác định. Sau đó
phải chọn một máy hàn có nguồn điện đầu ra thích hợp với u cầu của cơng việc cần hàn.
Cần phải nhớ rằng đặc tính của nguồn điện đầu ra phải nằm trong chu kỳ tải cho phép của
máy hàn.
Máy hàn có cơng suất nhỏ (dịng điện đầu ra yêu cầu của loại máy này bằng 200 A
hoặc nhỏ hơn). Thông thường các loại máy hàn này thường làm việc với nguồn điện đầu
vào một pha, chu kỳ tải là 60% hoặc nhỏ hơn. Loại máy hàn này đặc biệt phù hợp với các
cửa hàng hoặc các Gara sửa chữa, nơi mà chỉ thường dùng với lưới điện 1 pha. Một số loại
máy hàn 1 pha nhỏ hơn có khả năng sử dụng với điện áp sơ cấp xoay chiều là 115 V. Các
loại máy khác thì có thể sử dụng điện áp đầu vào sơ cấp là 230 V hoặc
lớn hơn.
Máy hàn TIG với dòng điện đầu ra một chiều lớn hơn được sử dụng để hàn các tấm

kim loại có kích thứơc lớn và dày, các kết cấu thép trong xây dựng, chế tạo máy, và các sản
phẩm hàn có chất lượng hàn cao thường cần nguồn điện đầu vào sơ cấp xoay chiều 3 pha.
Hầu hết các khu công nghiệp đều được cung cấp lưới điện xoay chiều 3 pha và được trang
bị nhiều môtơ điện và các thiết bị điện công nghiệp khác. Những loại máy này thường có
cương độ dịng điện lớn hơn 200 A v à thường có chu kỳ tải là 100%.
1.2.2 Trang thiết bị dùng trong phun phủ
1.2.2.1 Máy nén khí
Các loại máy nén khí phải đảm bảo các yêu cầu sau:

8


Lưu lượng khí tối thiểu 10m3/h (tức 1,7 m3/p) để đảm bảo khơng những dùng cho
phun kim loại mà cịn dùng để phun cát làm sạch (lưu lượng phun cát từ 0,8 – 1,2 m3/p).
Khi phun thép: 0,8 – 0,9 m3/p.
Bảo đảm áp suất ổn định liên tục: khi làm việc từ 6 – 8 kG/cm2.
Bảng 1.1 giới thiệu một số loại máy nén khí thực tế đang sử dụng ở Việt Nam.
Bảng 1.1. Đặc tính kỹ t huật máy nén khí dùng cho phun kim loại

Đối với các nhà máy có hệ thống đường ống dẫn khí nén, cũng dùng cho phun kim
loại được; nhưng phải lưu ý đến sự tổn thất khí nén từ trạm nén khí đến vị trí phun kim loại.
Cho nên đường kính ống dẫn phải thích hợp để đạt được áp lực khí nén yêu cầu (bảng 1.2).
Bảng 1.2. Đường kính ống dẫn khí nén cho phun kim loại

9


1.2.2.2 Bình chứa khí
Khơng khí sau khi được máy nén khí
ép lại có sự dao động rất lớn về áp lực, do đó

nhất thiết phải có bình chứa khí để tạo ra áp
lực khơng đổi trong q trình phun kim loại.
Thể tích của bình chứa khí tuỳ theo lưu
lượng của máy nén khí để đạt được sự cân
bằng độ thay đổi của áp suất.
Trên hình 1.9 cung cấp kích thước
chủ yếu của các bình chứa khí dùng cho
phun kim loại. Các loại bì nh này khi đưa vào
sử dụng ở phân xưởng, vv…phải được đăng
kiểm cấp bộ.
Thể tích bình được xác định theo
cơng thức kinh nghiệm sau:
Vt  3.V

(1.1)

Hình 1.9. Bình chứa khí

Trong đó: Vt - thể tích của bình chứa khí (m 3)
V – lưu lượng máy nén khí (m3/P)
Dựa theo cơng thức (1) đó, người ta đã thiết kế và chế tạo một số bình chứa khí có
kích thước theo bảng 1.3.
Bảng 1.3. Kích thước các bình chứa khí áp lực 6 – 8 kG/cm2

1.2.2.3 Nguồn điện để phun phủ
Nguồn điện dùng cho q trình phun có thể là nguồn điện một chiều hoặc xoay
chiều, máy phat điện hàn một chiều, máy hàn chỉnh lưu…

10

Thực nghiệm đã xác định ảnh hưởng của nguồn đến quá trình làm việc của đầu
phun cũng như đến chất lượng của lớp phun.
Với nguồn điện một chiều: nếu sử dụng đầu phun có tốc độ đẩy dây khơng đổi thì
quá trình làm việc sẽ ổn định hồ quang khi sử dụng nguồn điện có đặc tính ngồi phẳng
hoặc thoải đường 1; 2 (hình 1. 10).
Với loại đầu phun này thì điều này cũng đúng cho cả nguồn xoay ch iều. Nếu máy có
đặc tuyến dốc (3) sẽ khơng bảo đảm được sự gia tăng lớn về cường độ dòng điện. Vì thế sự
phóng tia lửa điện hồ quang khi chập mạch rất khó khăn, có khi khơng xẩy ra được. Vì thế
quá trình làm việc của súng phun thường bị gián đoạn.
Nguyên nhân chủ yếu là do
tốc độ đẩy dây không đổi, khi chập
mạch hai đầu dây phun tiếp tục chạm
vào nhau, tiếp xúc với nhau qua một
tiết diện lớn. Vì thế để có thể phóng
được tia lửa điện, cần phải có một sự
gia tăng cường độ dịng điện lớn.
Nguồn điện có đặc tuyến phẳng (1)
cho phép khắc phục được vấn đề đó.
Hình 1.10. Các đặc tính ngồi máy hàn
Đối với loại súng phun mà tốc độ đẩy dây thay đổi theo điện áp hồ quang, thì quá
trình phun được ổn định và phù hợp với tất cả các loại nguồn điện. Sự thay đổi độ dài n gọn
lửa hồ quang gắn liền với sự thay đổi điện thế của nó.
Khi chiều dài hồ quang ngắn lại, điện thế của nó giảm, tốc độ quay của động cơ đẩy
dây cũng giảm theo và do đó tốc độ đẩy dây cũng giảm xuống. Khi chập mạch, điện áp hồ
quang giảm tới 0 và do đó t ốc độ đẩy dây bằng 0, nên sự phóng tia lửa điện hồ quang được
thực hiện dễ dàng. Khi chiều dài hồ quang tăng lên thì điện áp của nó tăng lên do đó tốc độ
đẩy dây cũng tăng lên thích ứng và chiều dài hồ quang lại giảm xuống theo yêu cầu.
Nhờ việc làm thay đổi tốc độ đẩy dây theo điện áp hồ quang, có thể sử dụng nguồn
điện có đặc tính dốc để phun kim loại.

Với nguồn điện xoay chiều: sử dụng cho phun kim loại ít hơn, ví dụ: phun dây
nhơm, dây đồng hoặc hợp kim của nó. Loại nguồn điện xoay chiều thường là ở máy biến
thế hàn có đặc tính phẳng. Tuy nhiên chất lượng hợp kim phun bị ảnh hưởng khơng có lợi.
1.2.2.4 Hệ thống điện và tủ điện điều khiển
Hệ thống điện của máy phun kim loại thơng thường gồm 3 bộ phận:
Máy nén khí
Máy hàn một chiều

11


Tủ điều khiển bao gồm: hệ thống công tắc điều khiển; hệ thống đo lường điện; hệ
thống đóng cắt nguồn hàn; hệ thống điều khiển van khí nén; hệ thống điều khiển động cơ
đẩy dây của máy phun.
1.2.2.5 Đầu phun
Nguyên tắc chung về phun kim loại là kim loại nóng chảy được phun bằng dị ng
khí nén để các phần tử kim loại bay đến đập vào bề mặt chi tiết. Vì vậy để tiến hành phun
kim loại phải dùng đầu phun. Ngày nay đã có rất nhiều loại đầu phun để phun kim loại
Căn cứ theo nguồn nhiệt để làm chảy kim loại ta có thể phân loại các loại đầu phun thành
3 loại chính:
Đầu phun dùng năng lượng nhiệt của ngọn lửa khí cháy (khí axêtylen và ơxy).
Đầu phun dùng năng lượng điện (hồ quang điện).
Các loại đầu phun đặc biệt
Quá trình phát triển phun kim loại ứng với các loại đầu phun (hình 1.11)

Hình 1.11. Quá trình phát triển phun kim loại
Đầu phun đầu tiên dùng khí cháy là của Schoop phát minh. Ông dùng ngọn lửa khí
để đốt chảy dây kim loại, dùng khơng khí nén để thổi kim loại lỏng và dùng tuabin khí làm
cơ cấu dịch chuyển dây phun.
Các loại đầu ph un phất triển tiếp theo (hình 1.12)

Hình 1.12. Phân loại các đầu phun

12


+ Đầu phun bằng điện
Hiện nay đầu phun kim loại
dùng năng lượng điện để đốt cháy dây
phun kim loại là loại được dùng
nhiều. Ở các nước kỹ thuật tiên tiến,
các đầu phun bằng điện đã phát triển
thành rất nhiều loại đa dạng. Sau đây
chúng ta sẽ làm quen với một số loại
đầu phun:
+ Đầu phun điện trở
Đầu phun đầu tiên theo nguyên
lý dùng điện trở được biểu thị trên

Hình 1.13. Đầu phun điện trở
1.nồi; 2. lò xo điện trở; 3. miệng phun; 4. kim

hình 1.13
Sự chảy của kim loại phun được tiến hành trong nồi (1) của đầu phun. Xung
quang nồi (1) được đặt lò xo điện trở (2) để đảm bảo cho kim loại trong nồi luôn ở
trạng thái lỏng. Nguồn điện ở đây thường dùng là máy biến thế hàn. Ở phía trước của
nồi là miệng phun (3), được điều chỉnh khe hở phun bằng kim (4). Khi mở miệng
phun, kim loại sẽ được chảy qua. Kim loại sẽ được phun do dịng khí nén chạy dọc
phía thành ngồi của ống. Dây được chuyển trong ống than chì đến miệng phun. Ống
điện trở được đặt sát ngay trước miệng phun, như vậy dây phun sẽ được nung nóng và

chảy lỏng ở đây. Sự phun sẽ được thực hiện bằng dịng khí nén.
+ Đầu phun hồ quang điện
Đầu phun hồ quang điện được sử dụng rộng rãi và có cơng suất lớn. Ngun lý
làm việc của nó như hình 1.1 4. Hai dây (1) (điện cực) được chuyển dịch bằng cặp
bánh xe (3) đi vào ống dẫn hướng (2) đến vị trí tiếp xúc với nhau. Vịi phun khí nén
(4) được bố trí giữa hai điện cực.

Hình 1.14. Đầu phun hồ quang điện

13


Hình 1.15. Thiết bị phun hồ quang điện
Hiện nay có rất nhiều loại đầu phun hồ quang điện như: эM 3A, эM 3A, эM
3A, эM 3A, của Liên bang Nga, S. J -54, EMP-2-57, ...của Tiệp Khắc (cũ); OSU HESSLER-300A-ROTARY (của Đức). Các loại đầu phun hồ quang điện với 3 điện
cực để phun đồng thời hai -ba vật liệu phun. Hình 1.16 là nguyên lý làm việc của đầu
phun hồ quang điện 3 điện cực эM -6 của Liên bang Nga.
Động cơ điện (1) được bố trí thẳng đứng truyền chuyển động cho bộ truyền ma
sát vô cấp (2), qua bộ truyền bánh răng (3) và (4) và các bộ truyền bánh răng khác làm
các trục D1 và D2 quay, tức là làm các bộ con lăn quay và làm dịch chuyển dây phun
với cùng vận tốc như nhau. Đối với dịng phun này dùng dịng điện ba pha.

Hình 1.16. Sơ đồ đầu phun эM

14


2. Đầu phun bằng ngọn lửa khí cháy
Các đầu phun kiểu ngọn lửa khí đều sử dụng ngọn lửa hỗn hợp khí từ các khí cháy
khác nhau với ơxy như axêtylen, mêtan, prơpan-butan, khí thiên nhiên, khí dầu hoả,

vv...Trong đó đại đa số các đầu phun dùng ngọn lửa axêtylen và ơxy, ngọn lửa này cho
nhiệt độ cao nhất, vì vậy nó có thể phun với vật liệu có nhiệt độ chảy cao đến 2800 0C.
Các loại đầu phun bằng khí cháy như MҐИ -1 của Nga, loại GPM-L2 của Ba Lan,
đầu phun AD-1 của Tiệp Khắc (cũ), đầu phun ROTOTEC-80 của Thuỵ Sỹ, đầu phun
FONTAR-ZJET của cộng hoà Liên bang Đức. Nói chung các loại đầu phun này đều là loại
đầu phun cầm tay và có thể dùng để phun với các loại vật liệu phun, đặc biệt là kim loại
màu ở dạng dây hoặc bột. Hỗn hợp khí cháy là loại axêtylen hoặc prơpan với ơxy. Ngọn lửa
khí cháy làm chảy dây hoặc bột kim loại trên miệng vịi phun. Sau đó kim loại được phun
bằng dịng khí nén hoặc dịng ơxy (hình 1.17 và 1.18). Cơ cấu dịch chuyển dây phun của
đầu phun này đều được thực hiện từ chuyển động của tuabin k hí nén qua bộ truyền khí.

Hình 1.17. Thiết bị phun khí cháy
a)Vật liệu dây b) Vật liệu bột

Hình 1.18. Sơ đồ súng phun khí -bột kim loại ROTOTEC -80 (Thuỵ Sỹ)
1-bột phun; 2- miệng phun; 3- chốt điều chỉnh lượng bột
4- buồng khí C2H2; 5-buồng hỗn hợp khí cháy; 6- lỗ dẫn bột;

15


7- cửa dẫn ôxy; 8- cửa dẫn C2H2; 9- cần điều khiển phun.
Các loại đầu phun hiện nay có rất nhiều (bảng 1.4) tuy nhiên chúng vẫn chưa đáp
ứng được những yêu cầu đòi hỏi cao của kỹ thuật. Phương hướng thiết kế các đầu phun
hiện nay theo các điều kiện sau:
Đầu phun phải làm việc được với mọi phạm vi thời gian của cơng việc, tứ c là có thể
tắt hoặc gây hồ quang thường xuyên mà vẫn đảm bảo an tồn.
Đầu phun có cấu tạo từ các chi tiết chịu mài mòn cao chủ yếu là bộ truyền dây và
đầu dẫn hướng .
Đầu phun làm việc ổn định với các thông số phun trong thời gian dài

Đầu phun có chùm ti a phun tập trung.
Đầu phun có sự tiêu hao khí nén là ít nhất.
Đầu phun cho cấu trúc lớp phủ chất lượng tốt nhất.
Đầu phun có thể tự động điều chỉnh dịng điện và áp lực khí nhỏ, các cơ cấu được tự
động hoặc cơ khí hố.
Bảng 1.4. Một số loại đầu phun kim loại

3. Đầu phun plasma
Nguyên lý phun phủ plasma là dùng nguồn nhiệt plasma để làm chảy vật liệu
bột và áp lực khí thổi các hạt phun lên bề mặt chi tiết phun. Nhiệt độ của tâm nguồn
nhiệt plasma rất cao có thể đạt tới 60000C do đó phun phủ plasma có thể phun phủ
được tất cả các vật liệu (hình 1.19)

16


Hình 1.19. Nguyên lý phun phủ plasma

Hình 1.20. Kết cấu một số đầu phun plasma

17