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热喷涂技术涂层的特点分类设计

日期:2016年6月1日 17:05

热喷涂是一系列过程,在这些过程中,细微而分散的金属或非金属的涂层材料,以一种熔化或半熔化状态,沉积到一种经过制备的基体表面,形成某种喷涂沉积层。它是利用某种热源(如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等)将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态,然后借助焰留本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面,沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术。

热喷涂涂层特点

    热喷涂是将喷涂材料以高温高速喷涂到基体表面,依靠喷涂材料与基体表面的机械结合、半冶金结合和物理结合等方式形成涂层。热喷涂材料按形状可分为线材和粉末,其中线材的喷涂设备简单,工艺因素影响小,涂层质量稳定;而粉末则不受成型工艺的限制,组元间可按任意比例调配,形成特殊的相组织从而实现某些特殊性能。热喷涂材料一般具有以下特点:①热稳定性好,能耐高温;②使用性能好,可满足各类不同涂层的使用性能;③润湿性好,涂层与基体的结合强度高,涂层平整;④固态流动性好(粉末),可保证送料的均匀性;⑤热膨胀系数合适,能防止喷涂后冷却过程中发生涂层龟裂。

热喷涂涂层分类

    热喷涂涂层根据其用途主要分为防护涂层、强化涂层和特殊功能涂层。

热喷涂涂层设计和选择

    热喷涂涂层种类繁多,涂层的选择和设计不仅要符合通用原则,更要重视工件工作的介质、温度、受力、工件的材质、组织、尺寸以及涂层的结合强度、硬度等。具体选择涂层时需要考虑以下因素:①工艺方法的可能性;②工作环境,包括承受的应力或冲击力。工作温度、腐蚀介质和腐蚀环境、涂层与其它零件配合表面和连接表面的材料和润滑情况等;③涂层性能要求,包括涂层的表面功能(如表面状态和表面光洁度等)、涂层的化学性能、结合强度、孔隙率、硬度、金相组织、耐磨性能等;④基体材料的特征,包括基体材料的化学成分和性能、零件的尺寸和形状、喷涂部位的表面状态等;⑤非复合或复合涂层的选择。

    在喷涂中,基体的表面准备是热喷涂作业中非常重要的环节,涂层的结合质量直接与表面的清洁度粗糙度有关,必须根据基体材料的材质类型和表面涂层的要求、喷涂材料的特性来正确地制备表面。表面制备有两个目的,一是清洁基体表面,二是粗化表面以提高涂层和基体的粘结力。通常采用喷砂的方法可同时达到以上两个目的。

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