热喷涂60528

热喷涂

热喷涂技术是通过喷涂及表面强化或予保护或者修旧利废，其寿命可以成倍甚至几十倍增长。随着现代科技的发展与提高，对材料和设备以及机械零部件的使用性能要求也愈来愈高。整体铸造或锻造比较昂贵的金属，如钛、镍、钴、钨、锆等造价很高而且铸、锻造以及焊接方法都有一定困难，于是人们在生产实践中，在普通材料的表面上，制造一个特殊的工作表面，使其达到：防腐、耐磨、减磨、抗高温、抗氧化、隔热、绝缘、导电、防微波辐射等一系列多种功能，使其达到节约材料，节约能源的目的。我们把特殊的工作表面叫涂层，把制造涂层的工作方法叫――热喷涂。

热喷涂技术是表面过程技术的重要组成部分之一，约占表面工程技术的1/3，一直是我国重点推广的新技术项目。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，然后借助焰流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特殊功能的表面涂层的一种技术。

热喷涂是指一系列过程，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。涂层材料可以是粉状、带状、丝状或棒状。热喷涂枪由燃料气、电弧或等离子弧提供必需的热量，将热喷涂材料加热到塑态或熔融态，再经受压缩空气的加速，使受约束的颗粒束流冲击到基体表面上。冲击到表面的颗粒，因受冲压而变形，形成叠层薄片，粘附在经过制备的基体表面，随之冷却并不断堆积，最终形成一种层状的涂层。该涂层因涂层材料的不同可实现耐高温腐蚀、抗磨损、隔热、抗电磁波等功能。

热喷涂方法：根据热源的不同，一般将热喷涂分为燃烧法和电加热法两大类。目前常用的热喷涂技术是线材火焰喷涂、粉末火焰喷涂、电弧喷涂、大气等离子喷涂、爆炸喷涂和超音速火焰喷涂技术。

如下表：

热喷涂方法比较如下表：

热喷涂设备：虽然因热喷涂的方法不同其设备也各有差异，但依据热喷涂的技术原理，其设备都主要由喷枪、热源、涂层材料供给装置以及控制系统和冷却系统组成。下图为等离子喷涂的设备配置图。

热喷涂工艺流程：热喷涂工艺流程包括基体表面预处理、热喷涂、后处理、精加工等过程，如下图所示：

：

热喷涂涂层的结构特点：热喷涂涂层形成过程决定了涂层的结构特点，喷涂层是有无数变形颗粒相互交错呈波浪式堆叠一起的层状组织结表面预处理 清洗 粗化 粘结底层

热喷涂 热能产生 热能与喷涂材料交互作用 颗粒与基体交互作用 后处理 封孔 密实化 机加工 车削 磨削 抛光

构，涂层中颗粒与颗粒之间不可避免的存在一些孔隙和空洞，并伴有氧化物夹杂。涂层剖面的典型结构如下图，其特点为：

1．呈层状

2．含有氧化物夹杂

3．含有孔隙或气孔

热喷涂的优点：

1、基体材料不受限制，可以是金属和非金属，可以在各种基体材料上喷涂。

2、可喷涂的涂层材料极为广泛，热喷涂技术可用来喷涂几乎所有的固体工程材料,如硬质合金、陶瓷、金属、石墨等。

3、喷涂过程中基体材料温升小，不产生应力和变形。

4、操作工艺灵活方便，不受工件形状限制，施工方便。

5、涂层厚度可以从0.01至几毫米。

6、涂层性能多种种多样，可以形成耐磨、耐蚀、隔热、抗氧化、绝缘、导电、防辐射等具有各种特殊功能的涂层。

7、适应性强及经济效益好等优点。

热喷涂的发展：随着热喷涂技术的不断改进与完善，其应用领域不断拓展。现代等离子喷涂技术都采用了计算机控制系统，这大幅度减少了工作强度并减少了出错率。大功率等离子喷涂技术的出现，使等离子喷涂沉积效率进一步提高。

近期我国加快了设备研制和生产步伐，目前已形成了完整的研制和生产体系，已有20多个单位从事热喷涂设备开发与生产，能够生产各类型的氧乙炔火焰喷涂设备、喷熔设备；新型电弧喷涂设备；成套等离子喷涂设备、喷焊设备；各类专用机床；热喷涂空气净化设备，前处理及后加工设备。单机品种已达100多个，这些产品开发与生产，保证了热喷涂技术的发展。