热喷涂材料
热喷锌的附着力
热喷锌的附着力是指热喷涂锌层与基材表面之间的结合强度。
热喷锌是一种常用的防腐蚀措施，其原理是将锌丝或锌粉通过高温火焰喷射到基材表面上，形成一层锌层，从而达到防腐蚀的目的。
热喷锌的附着力主要取决于基材表面的处理情况、喷涂工艺和喷涂材料的质量等因素。
一般来说，热喷锌的附着力要求比较高，以保证锌层能够牢固地附着在基材表面上，从而达到防腐蚀的效果。
为了提高热喷锌的附着力，通常需要对基材表面进行一定的处理，如去除油污、锈蚀和氧化物等，以增加基材表面的粗糙度，从而增加喷涂材料与基材表面之间的结合力。
此外，喷涂工艺和喷涂材料的质量也是影响热喷锌附着力的重要因素，需要根据具体情况进行选择和控制。
总的来说，热喷锌的附着力要求比较高，需要在喷涂前对基材表面进行一定的处理，并选择合适的喷涂工艺和喷涂材料，以确保热喷锌层能够牢固地附着在基材表面上，从而达到防腐蚀的效果。
热喷涂材料
热喷涂材料热喷涂材料是一种常用的表面修复和保护材料，广泛应用于航空航天、汽车、电力、化工、石油、冶金等领域。
它能够提供高温和化学腐蚀的防护，同时还能够修复和加固金属表面。
热喷涂材料有很多种类，最常见的包括金属涂层、陶瓷涂层和聚合物涂层。
金属涂层是指通过喷涂金属粉末或线，将金属材料覆盖在被保护表面上。
金属涂层具有优异的耐高温、耐磨损和耐腐蚀性能，适用于高温烟道、石油管道和汽车引擎等环境。
常见的金属涂层材料包括镍铬合金、不锈钢、铝、钛等。
陶瓷涂层是指通过热喷涂技术，在被保护表面上喷涂陶瓷材料粉末，形成厚薄不一的陶瓷保护层。
陶瓷涂层具有极高的硬度、耐磨损和耐腐蚀性能，适用于高速运动部件、耐腐蚀设备和耐磨损表面等。
常见的陶瓷涂层材料包括氧化铝、碳化硅、氧化锆等。
聚合物涂层是指利用聚合物粉末或液体，在被保护表面上形成聚合物膜层。
聚合物涂层具有优异的耐化学腐蚀性能和电绝缘性能，适用于耐酸碱容器、电气绝缘设备和汽车涂装等。
常见的聚合物涂层材料包括环氧树脂、聚酰亚胺、聚氨酯等。
热喷涂技术的优点是在低温下进行喷涂，避免了原材料的熔融和高温硬化过程，因此能够喷涂在各种基材上，包括金属、陶瓷、塑料等。
而且热喷涂的材料没有尺寸限制，适用于各种形状和复杂表面的修复和保护。
热喷涂材料的应用领域非常广泛。
在航空航天领域，它可以用于修复飞机引擎叶片、发动机内部零件等高温高压部件。
在汽车领域，它可以用于加固汽车引擎部件、排气系统和底盘等。
在电力行业，它可以用于耐高温绝缘设备和电力线路的保护。
同时，热喷涂材料还可以应用于化工设备、石油管道、冶金设备等领域。
总之，热喷涂材料的应用极为广泛，能够提供优异的表面修复和保护性能。
随着技术的不断发展，热喷涂材料的种类和应用范围还将不断扩大，为各行业提供更好的解决方案。
热喷涂材料简介
喷涂用的钼其纯度在99.95％以上，既可是线材也可是粉末。由于钼与钢铁材料之间有良好的联合性能，所以常用作打底层材料，钼涂层还具有较好的耐磨性，而且钼仍是耐热浓盐酸的独一金属。
4、镍和镍合金
纯镍具有较好的耐腐蚀性能，是耐热浓碱液腐蚀最好金属材料，但不耐氧化性酸。
镍铬合金是目前使用极广的耐磨、耐腐蚀材料，它们既具有良好的耐酸、耐碱性、又具有良好的耐热性，其耐磨性随铬和碳量的增长而增加。
自熔性合金的三种典型就是铁铬硼硅系列、镍铬硼硅系列和钴铬钨系列。
铁基合金存在很好的耐磨性和必定的耐蚀性，因其价廉而被普遍用于个别机械零件量与含碳量而定，普通在HRC25～60或更高。
2、铜及铜合金
高纯度的铜可以制成导电涂层和美术装饰涂层（好比用于雕塑制品的喷涂）。在铝青铜中加入少量铁、镍、锰元素就具有很好的耐蚀性能，特别是抗海水腐蚀才能很强，难熔于硫酸和盐酸，但易溶于硝酸，此外耐蚀疲劳性和耐磨性能也很好。磷青铜具有很好的耐磨性，可用于轴承的耐磨涂层，磷青铜涂层呈漂亮的淡**，所以也可用于装潢性涂层。
热喷涂材料
金属及合金是热喷涂中利用最广、种类最多的材料。因为金属大多具备延展性，所以它们既可制成粉末又可制成线材。转变合金中元素的成分可以得到各种所需的物感性能和化学性能。
1、铝、锌及合金
铝和锌以及它们的合金，是运用最早的热喷涂材料，最初它们是用于熔线式喷涂。粉末式喷涂方法出现后也有制成粉末材料涌现的。
铝和锌的电动顺序都在铁之前，都是比铁活跃的元素，所以将它们广泛用于钢铁构件的防腐涂层，既可耐大气腐蚀、也可以作为就义阳极，对钢铁基体起到电化学掩护作用。国外通过对铝涂层的海水浸渍实验，证实其耐海水腐蚀性能良好，经由6年海水浸渍的试样，几乎未发明腐蚀。铝和锌涂层，如再进行封孔处理，其耐腐蚀性能会有所提高。
热喷涂概述
（ 2 ）喷涂过程中基体表面受热的程度较小
而且可以控制 , 因此可以在各种材料上进行喷
涂 ( 如金属、陶瓷、玻璃、布疋、纸张、塑料 等),并且对基材的组织和性能几乎没有影响,工 件变形也小。 （3）设备简单、操作灵活, 既可对大型构件
进行大面积喷涂 , 也可在指定的局部进行喷涂；
既可在工厂室内进行喷涂也可在室外现场进行 施工。
由于喷涂颗粒以超音速飞行而撞击到基体 表面，所以HVOF喷涂涂层的结合强度、密度
和硬度都非常高。
高速（可使颗粒获得高的动能和较短的氧 化暴露时间）和相对较低的温度是HVOF热喷 涂工艺方法最重要的两个特征。
（4）电弧喷涂 电弧喷涂是在两根丝状的金属材料之间产生 电弧, 电弧产生的热使金属丝熔化, 熔化部分由压
五、热喷涂技术的分类 依据GB/T1872－2002颁布的分类方 法有三种： 热喷涂材料类型 操作方法 热源
（1）按热喷涂材料类型分类
• • • • • 线材喷涂 棒材喷涂 芯材喷涂 粉末喷涂 熔液喷涂 wire spraying rod spraying cord spraying powder spraying molten bath spraying
预热温度取决于工件的大小、形状和材质,
以及基材和涂层材料的热膨胀系数等因素,一般 情况下预热温度控制在60 - 120 ℃之间。
（3）喷涂
• 采用何种喷涂方法进行喷涂主要取决于选用的喷涂 材料、工件的工况及对涂层质量的要求。 • 陶瓷涂层：最好选用等离子喷涂； • 碳化物金属陶瓷涂层：最好采用高速火焰喷涂；
二、热喷涂技术的定义
GB/T18719—2002《热喷涂 术语、分类》中
定义：
热喷涂技术是利用热源将喷涂材料 加热至溶化或半溶化状态并以一定的速 度喷射沉积到经过预处理的基体表面形 成涂层的方法。
热喷涂材料
热喷涂材料封严涂层粉末封严涂层粉末牌号名称化学成分%粒度范围典型应用LF105铝硅氮化硼粉APSAl8Si20BN 包覆80/325目优质可磨涂层，用于喷气发压气机，工作温度可达48LF106铝硅石墨粉CFS Al8Si23C 包覆115目/5μm 压气机可磨涂层，工作温度480℃LF107铝硅石墨粉APS Al7Si26C 包覆80目/8μm 工作温度315-425℃，压气涂层LF108铝硅石墨粉APS Al5Si45C 包覆100目/8μm 工作温度315-425℃，压气涂层LF109铝硅聚酯粉APS Al12Si40 聚酯包覆115目/10μm工作温度325℃，压气机可LF110铝硅聚酰亚胺粉CFSAl12Si48 聚酰亚胺复合170/16μm工作温度350℃，压气机可LF132铝青铜粉CFSAPSCu10Al 包覆150/325目活塞导轨，拔叉，压气机气LF134铝青铜粉CFSAPSCu11.5Al1.5Fe 包覆125/25μm拔叉，压力配合面、支撑面LF137铝青铜聚酯粉APSCu9.5Al1Fe10 聚酯混合125/10μm可磨涂层，工作温度650℃LF138铝青铜聚酯粉APSCu9.5Al1Fe14 聚酯包覆125/15μm可磨涂层，工作温度650℃LF139铝青铜聚酯粉APSCu9.5Al1Fe5 聚酯混合125/15μm可磨涂层，工作温度650℃LF140铜铝二硫化钼粉APSCu9.5Al7.5（MoS2）包覆115/325目自粘结，自润滑，轴承及铜金修复LF141铜包石墨粉APS Cu30C150/325目电触头材料及低摩擦材料LF226镍包石墨粉CFS Ni15C 包覆170目/30μm工作温度480℃，压气机级LF227镍包石墨粉CFS Ni20C 包覆150/325目压气机级间可磨涂层LF228镍包石墨粉CFS Ni25C 包覆170目/30μm压气机级间涂层170目/20μmLF229镍铬铝包膨润土粉CFSNi4Cr4Al21 膨润土包覆100/325目可磨涂层，工作温度＜815 LF230镍铬铝包膨润土粉CFSNi4Cr4Al21 膨润土100/200目可磨涂层，工作温度＜815LF231镍铬铁铝氮化硼粉CFSNi14Cr8Fe5BN3.5 Al115/325目压气机，工作温度＜480℃LF235镍包二硫化钼粉APSNi20-25（Mo S2 ）200/400目动密封件，低摩擦材料纯金属粉末纯金属粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF101铝粉CFS Al99依要求修复铝、镁基工件，屏蔽，抗蚀LF131铜粉CFS Cu99依要求修复铜基工件，屏蔽，导电LF145钼粉CFS Mo99.5170/400目活塞环，同步环，阀件，配合件LF152铬粉APS Cr99.5依要求靶材，抗蚀涂层LF225镍粉APS CFS Ni99.5200/325目修复镍基工件LF341钨粉APS W99200/325目-火箭发动机喷管、尾椎、耐火坩埚，抗金属熔涂层-也可用于靶材铁基粉铁基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF156铁铝钼粉APS Fe3Al3Mo3CB115/325目铁基体的修复，曲轴颈LF159铁铬钼粉HVOF Fe17Cr11Mo3Ni3Si3Cu4B45/6μm<650℃的条件下抗腐蚀涂层LF160铁钼碳粉CFS APS Fe18Mo3C170目/10μm硬面支撑涂层，低摩擦系数LF161铁钼碳粉HVOF Fe30Mo2C45/6μm 镀硬铬的低价代替品，耐磨损、硬支撑面微震LF162铁镍铝粉APS Fe37Ni6Al150/325目喷涂时放热反应，形成强冶金结合，涂加工，抗高温氧化LF163铁镍钼粉CFS Fe35NiMoAl115/325目柴油机点火板及气缸头LF165铁钨镍粉APS Fe14WNiCr115/325目剪切强度高，用于坦克与推土机的摩擦车同步器钼基粉钼基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF143钼碳粉APS Mo3C170/325目韧性好，硬度高，耐滑动磨损好LF144钼镍合金粉APS Mo25NiSF170/325目自熔性，耐磨性好，摩擦系数高低，抗擦伤，用塞环LF147钼镍合金粉APS Mo30NiSF170/325目自熔性，抗硬表面磨损，硬度高，抗擦伤镍基粉镍基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF201铝包镍粉CFS APS Ni5Al170/325目自粘打底粉，抗高温氧化，加工性能好，件LF203镍包铝粉APS Ni18Al115/325目抗氧化抗磨损，抗氧化涂层的打底层LF204镍包铝粉APS Ni20Al115/325目抗氧化涂层的打底层LF207镍铬粉APS Ni20Cr150/325目抗氧化抗腐蚀，陶瓷涂层打底粉LF210镍铬铁粉APS Ni16Cr8Fe150/325目修复抗蚀钢、镍基合金工件LF211镍铬铝钼粉CFS APS Ni9Cr5Al5Mo115/325目涂层自粘，加工性好，抗氧化抗腐蚀LF212镍铬铝粉APS(Ni20Cr)6Al115/325目抗氧化抗腐蚀，陶瓷涂层打底层LF213镍钴铬铝钇粉APS Ni17Cr5Al3CoY2O3115目/20μm自粘，抗氧化抗腐蚀，热障涂层打底层LF214镍铬铝钼粉CFS APS Ni18Cr7Al5Mo115/325目良好的抗氧化抗腐蚀性，自粘涂层LF223镍钼铝粉CFS APS Ni5Mo5.5Al170/325目自粘，韧性强，抗冲刷，抗冲击，保护机件承密封和阀件LF232镍硼碳粉HVOF Ni31B9C50/15μm 耐磨涂层，比Al2O3 Cr3C2及TiC所组成金属耐磨LF233镍包铜粉APS Ni30Cu150/325目耐腐蚀，耐高温，导热性好，用于机床导轨LF234镍包氧化铝粉APS Ni20-75Al2O3150/325目耐腐蚀，耐高温，抗氧化，抗热震LF235镍包二硫化钼粉APS Ni25MoS2200/400目减磨涂层，润滑性好，化学及热稳定性好，于动密封，低摩擦材料LF236镍包金刚石粉APS Ni（20-25）金刚石200/400目高硬度、耐磨、耐冲刷，作磨损及切割材料LF237镍包铬粉APS Ni50Cr150/325目抗高温氧化，抗硫钒腐蚀，应用于燃油燃煤防蚀，抗蚀性比LX45更佳碳化铬基粉碳化铬基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF301F碳化铬粉HVOF APS Cr3C2325目/10μm涂层光滑致密，抗高温耐磨，但韧性LF302碳化铬-镍铬粉HVOF APS Cr3C2 7(Ni20Cr)325目/5μm抗高温，抗微震，抗磨损LF303碳化铬-镍铬粉HVOF Cr3C2 10(Ni20Cr)325目/10μm抗高温耐磨涂层，用于飞机涡轮机LF304镍包碳化铬粉HVOF APS Cr3C2 17Ni325目/10μm 耐严重磨损和微震磨损，良好的抗气抗冲蚀和抗滑动磨损LF305碳化铬-镍铬粉HVOF APS Cr3C2 20(Ni20Cr)325目/5μm 包覆型结构，抗高温，抗磨损性能优积效率高LF306碳化铬-镍铬粉HVOF APS Cr3C2 20(Ni20Cr)325目/10μm 团聚烧结型，抗高温抗磨损，抗气蚀气腐蚀LF307碳化铬-镍铬粉HVOF APS Cr3C2 25(Ni20Cr)325目/10μm 团聚烧结型，良好的耐滑动磨损和冲损，耐腐蚀LF308碳化铬-镍铬粉HVOF APS Cr3C2 25(Ni20Cr)150目/10μm 混合型，耐冲蚀、气蚀及微震磨损，于燃杆芯轴、热成型盘、泵件、机件LF309碳化铬-镍铬粉HVOF APS Cr3C2 35(Ni20Cr)325目/10μm 团聚型，涂层致密，硬度较低，耐磨损冲蚀性好LF310碳化铬-镍铬粉HVOF APS Cr3C2 50(Ni20Cr)250目/10μm混合型，抗高温腐蚀及侵蚀涂层LF311碳化铬-镍铬粉HVOF APS Cr3C2 50(Ni20Cr)170目/5μm 包覆型，韧性更好、抗硬面磨损及磨损LF312碳化铬-镍合金粉HVOFAPSCr3C2 25(NiCrAlY)325目/15μm烧结型，抗氧化性更好，用于炉内输涡轮机部件等LF313碳化铬-镍铬粉HVOFAPSCr39Ni7C170目/10μm雾化混合型，抗高温，耐磨耐蚀，用阀、液压杆、炉管、排气管、透平机LF314碳化铬-铁合金粉APS Cr3C215(FeCrAlY)150目/10μm结合强度高，蒸汽透平转子和静子碳化钨基粉碳化钨基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF321碳化钨-钴粉HVOF APS WC12Co250目/10μm 烧结型，镀硬铬的替代涂层，涂层光滑坚硬、耐磨、用于轧钢辊、锉棒LF322碳化钨-钴粉HVOF APS WC12Co270目/10μm 45/10μm 包覆型，镀硬铬的替代涂层，耐磨粒冲蚀磨损、滑动磨损，用于泵套、风件LF323碳化钨钴镍合金粉HVOF APS（WC12Co）35NiSF250目/15μm 170目/15μm混合型，涂层已部分自熔，致密、耐于玻璃模具、装甲部件、油田高压泵模具LF326碳化钨-钴粉HVOF APS WC12Co45/10μm 团聚烧结型，细晶WC，用于油田、拉用扇和压气机、泵件和机架，适用于LF328碳化钨-钴粉HVOF AP S WC10Co45/10μm 镀硬铬的替代品，用于油田设备、拉丝风扇及压力机LF329碳化钨-钴粉HVOF APS WC17Co45/10μm 团聚型，高韧性，压应力涂层，抗微侵蚀，用于飞机起落架、泵密封、挤拔叉、排放阀,抗氧化及抗蚀性较差LF331碳化钨-钴粉CFS APS WC20Co53/10μm 烧结型，涂层致密，适用于牵引涂层辊LF332碳化钨-镍粉HVOF APS WC17Ni45/10μm包覆型，耐磨涂层，抗蚀性好于WC-LF334（碳化钨-钴）镍基合金粉APS（WC12Co）25NiSF75/45μm混合型，抗磨损抗冲蚀、排风机叶片LF335碳化钨-碳化铬粉HVOFAPSWC20Cr3C27Ni45/10μm团聚型，抗氧化性和耐蚀性高于WC-度高，微观结构好，用于闸门及阀件LF337碳化钨-碳化铬-镍铬粉HVOF APS（WC12Co）35（Cr3C220NiCr ）45/6μm镀硬铬的替代品，抗蚀性耐磨、抗冲微震LF338碳化钨-钴-铬粉HVOFAPSWC10Co4Cr53/10μm团聚型，镀硬铬的替代品，涂层应压好的抗蚀性、耐磨性及耐冲蚀性，表度高，应用于湿的腐蚀环境、飞机起造纸工业、液压缸LF339碳化钨-钴-铬粉HVOFAPSWC10Co4Cr53/10μm烧结型，镀硬铬的替代品，抗腐蚀、耐抗湿环境腐蚀、适用于造纸工业等LF340碳化钨-钴-镍合粉APS（WC17Co）50NiSF63/33μm 混合型，耐侵蚀，耐磨损，用于玻璃杆、泵件、活塞、套筒、挤出螺杆、辊LF342碳化钨-铬-镍粉HVOFAPSWC20Cr7Ni45/10μm团聚型，涂层致密，高硬度，强韧性机酸及碱液有良好的抗蚀性，抗磨损油田设备、化工、压气机轴、液压机纸辊、气体输送设备LX343镍包铸造碳化钨WC/W2C12Ni200/325目与镍基自熔合金粉混合喷焊，焊层中分布均匀，耐磨性明显提高氧化铝基粉氧化铝基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF401SF氧化铝粉APS99.5Al2O333/5μm介电性强，耐酸碱、抗热、耐磨、抗高温侵蚀，磨损LF401氧化铝粉APS98Al2O345/15μmLF403F氧化铝-氧化钛粉APS Al2O3 3TiO222/5μm抗磨粒磨损、微震磨损、抗高温氧化，用于纺织人造纤维工业、酸碱介质中及造纸辊类LF403氧化铝-氧化钛粉APS Al2O3 3TiO245/15μmLF403C氧化铝-氧化钛粉APS Al2O3 3TiO275/33μmLF406氧化铝-氧化钛粉APS Al2O3 13TiO245/15μm类似于403，但介电性能及抗蚀性较差，用于纺织造纤维工业中引线辊、造纸辊类LF406C氧化铝-氧化钛粉APS Al2O3 13TiO275/30μmLF407氧化铝-氧化钛粉APS Al2O3 40TiO245/15μm 耐磨性及抗蚀性略低于LF406，抛光性好，抗纤维家用平底锅LF408氧化铝-氧化锆粉APS Al2O3 40ZrO245/15μm涂层韧性好，耐磨耐侵蚀，用于造纸工业氧化铬基粉氧化铬基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF417氧化铬-氧化钛粉APS Cr2O32TiO275/15μm 涂层致密，耐磨粒磨损、硬面磨损、颗粒冲蚀和损，不溶于酸类、碱类和醇类溶液，用于泵密封耐磨环、印刷花纹辊LF418氧化铬-氧化硅-氧化钛粉APSCr2O35SiO23TiO290/10μm韧性好，低摩擦特性及更高的耐机械冲击，高耐蚀性LF419氧化铬-氧化钛粉APS Cr2O3 25TiO245/15μm硬度较低、韧性好，用于对韧性高的磨损工件氧化钛基粉氧化钛基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF425氧化钛粉APS99TiO290/10μm 中等耐磨性，硬度较低，对酸碱之外的溶液保持稳不堆积静电LF426氧化钛-氧化铬粉APS TiO2 45Cr2O3115目/10μm耐磨性好，抗热抗腐蚀，用于电池、转鼓刮浆刀氧化锆基粉氧化锆基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF435氧化钙稳定型氧化锆粉APSZrO25Ca O90/30μm热障涂层，熔融金属液中抗腐蚀抗润于柴油机柱塞、阀门缸套头、铸模涂LF436氧化镁稳定型氧化锆粉APSZrO224Mgo90/10μm 70/10μm性能与LF435相近LF438氧化锆氧化钇氧化铈粉APSZrO225CeO2 2.5Y2O390/10μm热障性能更好，在钠、硫和氯的环境性更佳，抗高温性更好LF439氧化锆氧化钛氧化钇粉APSZrO218TiO210Y2O380/10μm抗擦伤性好、红硬性好、抗热冲性强，钠及氯的抗腐蚀性好LF440氧化钇稳定型氧化锆粉APSZrO28Y2O3125目/16μm只有在喷涂后，ZrO2才被Y2O3稳定热障涂层LF441氧化钇稳定型氧化锆粉APSZrO28Y2O3200目/45μm 200目/15μm球形，流动性好，化学均质行好，纯纳米结构，空芯形态，具有良好的热缘特性，用于透平燃烧室及机翼组件涂层LF442氧化钇稳定型氧化锆APSZrO220Y2O3150目/15μm适用于更高的温度，推荐用于845℃抗冲蚀，适用于火箭及喷气发动机的层LF443氧化锆氧化钇粉APS ZrO212Y2O3200目/15μm隔热性良好，热障涂层氧化钇基粉氧化钇基粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF456氧化钇粉APS99.9 Y2O3250目/10μm耐高温、抗氧化，用于电子工业及硬质合金石墨其它金属陶瓷粉其它金属陶瓷粉牌号名称化学成分粒度范围典型应用LF461镍包碳化硼粉APS Ni75（B4C）170/325目涂层硬度高，比Al2O3、TiC、Cr2O3更耐磨，用磨损工件（泥砂泵柱塞）。
热喷涂技术讲义
缺点：燃料消耗大，喷涂效率比爆炸Байду номын сангаас涂高，但成本仍然比较高。
现代热喷涂枪
从上至下： 超音速火焰喷枪，
等离子喷枪， 火焰喷枪， 电弧喷枪
第二节 典型热喷涂简介
常用热喷涂的工艺分类
热喷涂工艺
燃烧法
电加热法
火焰喷涂 爆炸喷涂
电弧喷涂 等离子喷涂
线材火焰喷涂 粉末火焰喷涂 超音速火焰喷涂 大气等离子喷涂 低压等离子喷涂 感应等离子喷涂 水稳等离子喷涂
2.1 火焰喷涂
火焰喷涂的基本原理是通过乙炔、氧气喷嘴出口处 产生的火焰，将线材（棒材）或粉末材料加热熔化， 借助压缩空气使其雾化成微细颗粒，喷向经预先处理 的粗糙工件表面使之形成涂层。燃烧气体还可以用丙 烷、氢气或天然气等。
垂直喷射—事实上不可能
二、影响热喷涂涂层质量的主要因素
1. 喷涂工艺的影响 ①工艺方法：
火焰
等离子
电弧
爆炸
超音速
T ~3000℃ ~16000 ℃ 7400 ℃
5000 ℃ 2900 ℃
v 50-200m/s 350m/s
200m/s
720m/s
986m/s
②粉体在加热介质中的运行时间t----t↑，T↑
涂层的形成
二、涂层与基体间的结合强度
1 机械结合： 高速粒子—撞击—粒子微变形—咬合
可见，表面粗化有利于结合强度提高。
2 金属键结合： 当颗粒与基体表面达到原子间距时，会产生金 属键结合。----理论上的确存在，实际上作用极小
热喷涂综述 一、热喷涂的定义 热喷涂技术,是采用某种高温热源,将欲涂
热喷涂综述一、热喷涂的定义热喷涂技术，是采用某种高温热源，将欲涂覆的涂层材料熔化或至少软化，并用气体使之雾化成微细液滴或高温颗粒，高速喷射到经过预处理的基体表面形成涂层的技术。
当热源的比能量足以使基体表面发生薄层熔化，与喷射的熔融颗粒形成完全致密的冶金结合涂层时，称为热喷焊，简称喷焊。
使用高温热源，如氧——可燃气体燃烧火焰、电弧、等离子电弧、激光束、爆炸能等，是热喷涂技术区别于其他喷涂方法和表面涂覆方法的主要特征。
不同热源的最高温度列于附表。
附表：不同热源的最高温度二、热喷涂技术的特点采用热喷涂技术，制备各种表面强化和表面防护涂层，具有许多独特的优点:(1)能够喷涂的材料范围特别广，包括各种金属及合金、陶瓷及金属陶瓷、塑料、非金属矿物等几乎所有固态工程材料。
因而能够制备耐磨、减摩、耐蚀、耐高温、抗氧化、绝缘、导电、催化、辐射、防辐射、抗干扰、超导、非晶态及生物功能等各种功能涂层；(2)能够在多种基体材料上形成涂层，包括金属基体、陶瓷基体、塑料基体、石膏、木材甚至纸板上都能喷涂，被喷涂的材料范围也十分广泛；(3)一般不受被喷涂工件尺寸和施工场所的限制，既可厂内施工，也可现场施工；(4)涂层沉积效率较高，特别适合沉积薄膜涂层。
涂层厚度可以控制，从几十微米到几毫米甚至可厚达 20mm；(5)除喷焊外，热喷涂施工对基体的热影响很小，基体受热温度不超过200℃，基体不会发生变形和性能变化；(6)在满足强度要求的前提下，制件基体可以采用普通材料代替贵重材料，仅涂层使用优质材料，使“好钢用在刀刃上”；(7)热喷涂施工艺灵活，方便，迅速，适应性强。
当然，热喷涂技术也有如下一些缺点:(1)除喷焊外，热喷涂涂层与基体的结合主要是物理机械结合，结合强度不大高，涂层耐冲击和重载性能较差；(2)喷涂涂层含有不同程度的孔隙，对于耐腐蚀、抗氧化、绝缘等应用，一般不如整体材料。
但可通过复合涂层系统设计等方法予以改进提高；(3)喷涂小件时，涂层材料的收得率低；(4)热喷涂手工操作时的劳动条件较差，有噪音、粉尘、热和弧光辐射问题，必须注意劳动保护措施。
热喷涂粉末材料检验报告
热喷涂粉末材料检验报告The test report of the thermal spray powder此三种粉末均用于热喷涂操作，其具体物理特性，成分如下：The following three kind of powders are used for thermal spray. This is the list of the physical feathers.1．品名（Name）：NiCrBSi牌号(Type)：Ni60AA规格(Spec)：-140+325mesh净重（weight）：5 lb颜色(color)：灰色气味(scent)：无燃点(fire point)：2500沸点(boiling point)：100002．品名（Name）：NiCrBSi+WC牌号(Type)：Ni60AA+35WC规格(Spec)：-140+320mesh净重（weight）：5 lb颜色(color)：灰色气味(scent)：无燃点(fire point)：2700沸点(boiling point)：110003．品名（Name）：WC-12Co牌号(Type)：KF-60规格(Spec)：-325+1000mesh净重（weight）：5 lb颜色(color)：灰色气味(scent)：无燃点(fire point)：2750沸点(boiling point)11700用途（Applications）:1、该粉末能抵抗研磨粒、硬表面、微粒腐蚀和气穴现象（所有在温度540°C以下的）等的磨损。
Recommended for resistance to wear by abrasive grains, hard surface, particle erosion and cavitation all at temperatures below 540°C.2、涂层对于酸类化学物质、碱金属和酒精等具有不溶性。
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热喷涂材料
目前实际应用中已实现工业化生产的喷涂材料有金属、合金和陶瓷等, 主要以粉末、丝材、棒材状态使用, 其中喷涂粉末占喷涂材料总用量的70 %以上. 用作涂层的材料有：
1. 热喷涂用粉末
纯金属粉末：W，Mo，Al，Cu，Ni，Ti，Ta，Nb 等
合金粉末：Al-Ni，Ni-Cr，Ti-Ni，Ni-Cr-Al，Co-Cr-W，
MCrAlY(M=Co、Ni、Fe)，Co基、Ni基、Fe基自熔合金等
氧化物陶瓷粉末：Al2O3，ZrO2，Cr2O3，TiO2等
碳化物粉末：WC，TiC，Cr3C2等
金属陶瓷粉末：WC-Co，Cr3C2-NiCr等
塑料粉末：尼龙，聚乙烯，聚苯硫醚等
2. 热喷涂用丝材
Al、Cu，Zn，Al-Zn合金，巴氏合金，不锈钢，Ni-Al丝等
3. 热喷涂用棒材
Al2O3，Cr2O3，ZrO2等
层功能和应用
1. 抗磨损涂层
磨损是造成工业部门设备损坏的主要原因之一, 可能产生磨损的工作条件包括微振、滑动、冲击、擦伤、侵蚀等.抗磨损涂层应该是坚硬的,而且具有耐热和耐化学腐蚀的性能.Fe、Ni、Co基自熔合金以及WC - Co和Cr3C2-NiCr等金属陶瓷以及Al2O3、Cr2O3等陶瓷材料具有上述这些性能. 采用涂层技术提高工件表面耐磨性的应用非常广泛, 如活塞环、齿轮同步环喷涂Mo涂层, 纺织机械中的罗拉、导丝钩等零部件喷涂耐纤维磨损的Al2O3、Al2O3 -TiO2陶瓷涂层, 泵和阀门密封面喷涂Cr2O3、WC-Co等耐磨涂层, 大马力载重汽车曲轴及大型磨煤机、排风机轴等采用Fe基合金材料进行磨损修复和耐磨强化等。
2. 防腐蚀涂层
长期暴露在户外大气(海洋、工业及城乡大气)和不同介质(海水、河水、溶剂及油类等)环境中的大型钢铁构件,如输变电铁塔、钢结构桥、海上钻井平台、煤矿井架以及各种化工容器如储罐等,受到不同程度的环境氧化和侵蚀. 采用Al、Zn、Al - Zn合金及不锈钢等涂层进行防护,可以获得长达20年以上的长期防护效果.一些受到气体腐蚀和化学腐蚀的部件,可以根据具体工况(如介质、浓度、温度、压力等)选择合适的金属、合金、陶瓷及塑料等涂层材料进行防护.
3. 抗高温氧化和耐热腐蚀涂层
对于一些暴露在高温腐蚀气体中的部件,受到高温、气体腐蚀及气流冲刷的作用,严重影响了设备的寿命和运行的安全.抗高温氧化及高温腐蚀的材料除了必须抗高温氧化和耐腐蚀外,还必须具有与基体材料相似的热膨胀系数,方不会因温度周期变化和局部过热导致涂层抗热疲劳性能下降.用作抗高温氧化和高温腐蚀的涂层材料有：NiCr、NiAl、MCrAl、MCrAlY(M = Co、Ni、Fe)及Hastiloy和Stellite合金等. 这类涂层的典型应用如电厂锅炉四管(水冷壁管、再热器管、过热器管及省煤器管)及水冷壁等的高温氧化腐蚀一直是电力、造纸、化工等工业锅炉用户需要解决的问题,经多年研究、实践证明, 采用电弧喷涂Ni - Cr、Fe -Cr -Al、Ni-Cr -Al、45CT等涂层能获得良好的防护作用,使用寿命最长达9年.MCrAlY 涂层用于航空涡轮发动机叶片涂层以及作为涡轮发动机燃烧室、火焰筒等用热障涂层的粘结底层。
4. 热障涂层
ZrO2、Al2O3 等陶瓷涂层,熔点高、导热系数低, 在高温条件下对基体金属具有良好的隔热保护作用称为热障涂层.这种涂层一般由两个系统构成,一是由金属作底层, 另一则是由陶瓷作表层.有时为了降低金属和陶瓷间的热膨胀差异和改善涂层中的应力分布, 常在粘结底层和陶瓷面层间增加一过渡层,该过渡层或为由底层金属和面层陶瓷材料以不同比例混合的多层涂层或为由金属及陶瓷材料成分连续变化的涂层来
形成所谓的成分(或功能)梯度涂层.金属粘结底层为Co或Ni、加有Cr、Al、Y的合金材料, 陶瓷材料最好采用由Y2O3稳定的ZrO2, 热障涂层一般用于柴油发动机活塞、涡轮发动机燃烧室、阀门和火焰稳定器等.
5. 绝缘涂层
陶瓷材料不仅具有高的硬度和优良的耐磨性能, 还具有十分优良的绝缘性能, 采用高能等离子喷涂的Al2O3涂层涂层致密、绝缘强度高, 是理想的绝缘涂层。
如果采用有机或无机物质对喷涂层再进行封孔处理, 则将获得更为优良的绝缘效果.目前这种高度绝缘的涂层已用于对高分子材料薄膜进行活化处理的电晕放电辊表面,效果良好.
6. 间隙控制涂层
采用复合粉末, 在基体上喷涂软质的可磨耗密封涂层是航空、航天工业中迅速发展起来的高温密封、控隙技术, 是现代热喷涂涂层的重要应用之一。
在配合件的接触运动中采用可磨耗涂层可以使配合件自动形成所必须的间隙,提供最佳的密封状态. 目前,高技术的可磨耗涂层材料是由两种粉末的混合粉或团聚粉组成,用火焰或等离子喷涂方法制备. 一般来说, 可磨耗涂层由金属本体和非金属填料组成, 填料通常是石墨、聚脂、氮化硼等. 填料的作用是减弱涂层本身的整体性,从而增强涂层的可磨损性. 已经开发了一系列的喷涂用可磨损涂层材料,这些涂层用于表面的空气密封部位,压气机或透平叶片与金属表层结构或机匣之间,获得了良好的密封效果.可磨耗涂层还可用于迷宫式密封,该涂层用来疏导冷却空气,减少发动机压缩空气的损失,并保持转子轴的压力平衡.
7. 尺寸恢复涂层
热喷涂是恢复零部件尺寸的一种经济而有效的方法.无论是因工作磨损还是因加工超差造成工件尺寸不合要求,均能利用热喷涂技术予以恢复.这种方法既没有焊接时的变形问题, 也不象特殊的电镀工艺那样昂贵.同时新表面可以由耐磨或抗蚀材料构成,也可以与工件的构成材料相同.修复各种轴类和柱塞件是典型的应用, 包括迥转轴、汽车轴、往复柱塞、轴颈、轧辊、造纸烘缸以及石油化工工业中的泵类叶轮叶片及外壳等.发电机汽缸中分面现场热喷涂修复是热喷涂恢复平面工件尺寸的一个成功的应用例。
发电机汽缸在长期的使用中其中分面由于微振、热汽流腐蚀及冲蚀等作用而发生多处形状不同、面积不等及深浅各异的破坏，引起泄漏而影响发电机效率。
采用热喷涂方法分别对各破坏处进行喷涂填补，然后通过打磨使得汽缸平面恢复平整并达到所需的尺寸精度。
热喷涂技术不失为重量大、结构复杂和价格昂贵的汽缸的中分面现场修复的安全(不会发生变形)、简便而高效的方法。
8. 生物功能涂层
在不锈钢或钛基体上喷涂生物功能陶瓷涂层,如羟基磷灰石等, 能有效地克服金属型人工骨骼与生物体组织不相容和体液腐蚀问题,并能改善人体组织与人工植入体的结合.
9．远红外幅射涂层
某些氧化物具有高的热幅射率, 在受热时能够幅射出远红外波, 这种波的能量极易被高分子有机物(如油漆)、水、空气等物质的分子吸收产生共振而产生内热, 从而加速过程的进行. 在加热元件上喷涂这种涂层, 其节电效率一般平均在25-40 % 左右。