第6章 热喷涂
工程材料第二版习题解答
第一章材料的结构与性能一、材料的性能（一）名词解释弹性变形：去掉外力后，变形立即恢复的变形为弹性变形。
塑性变形：当外力去除后不能够恢复的变形称为塑性变形。
冲击韧性：材料抵抗冲击载荷而不变形的能力称为冲击韧性。
疲劳强度：当应力低于一定值时，式样可经受无限次周期循环而不破坏，此应力值称为材料的疲劳强度。
σ为抗拉强度，材料发生应变后，应力应变曲线中应力达到的最大值。
bσ为屈服强度，材料发生塑性变形时的应力值。
sδ为塑性变形的伸长率，是材料塑性变形的指标之一。
HB：布氏硬度HRC：洛氏硬度，压头为120°金刚石圆锥体。
（二）填空题1 屈服强度、抗拉强度、疲劳强度2 伸长率和断面收缩率，断面收缩率3 摆锤式一次冲击试验和小能量多次冲击试验， U型缺口试样和V型缺口试样4 洛氏硬度，布氏硬度，维氏硬度。
5 铸造、锻造、切削加工、焊接、热处理性能。
（三）选择题1 b2 c3 b4 d f a （四）是非题 1 对 2 对 3错 4错（五）综合题 1 最大载荷为2805.021038.5πσ⨯=F b断面收缩率%10010810010⨯-=-=A A A ϕ 2 此题缺条件，应给出弹性模量为20500MP,并且在弹性变形范围内。
利用虎克定律 320℃时的电阻率为13.0130℃时的电阻率为18.01二、材料的结合方式 （一）名词解释结合键：组成物质的质点(原子、分子或离子)间的相互作用力称为结合键，主要有共价键、离子键、金属键、分子键。
晶体：是指原子在其内部沿三维空间呈周期性重复排列的一类物质。
非晶体：是指原子在其内部沿三维空间呈紊乱、无序排列的一类物质。
近程有序：在很小的范围内(一般为几个原子间距)存在着有序性。
（二）填空题1 四，共价键、离子键、金属键、分子键。
2 共价键和分子键，共价键，分子键。
3 强。
4 强。
（三）选择题1 a2 b3 a（四）是非题1 错2 错3 对4 错（五）综合题1晶体的主要特点：○1结构有序；○2物理性质表现为各向异性；○3有固定的熔点；○4在一定条件下有规则的几何外形。
《GBT14441-2020涂装作业安全规程 术语》编制说明
《涂装作业安全规程术语》编制说明江苏省安全生产科学研究院《涂装作业安全规程术语》修订起草小组一、工作简况1、编制背景GB/T 14441《涂装作业安全规程术语》自1993年6月10日首次发布以来，在规范指导全国涂装作业安全生产、安全管理、安全设计、安全教学等方面发挥了重要作用。
2008年进行了第一次修订，十多年来，随着我国国民经济发展、科学技术进步，《涂装作业安全规程》系列国家标准不断完善，在2008年至2016年期间，涂装作业分技术委员会先后组织专家制定了2项该系列的新国家标准（2项均已报批，等待发布），修订了10项该系列标龄老化的国家标准（其中2项已经发布，5项已报批等待发布，1项正在准备报批，2项正在修订中），这些制修订的标准中出现了新的术语，随着涂装新工艺、新技术、新装备的发展，一些新的术语需要重新定义。
该标准标龄超过五年，因此急待修订。
2、任务来源2017年12月，《国家标准委关于下达2017年第四批国家标准制修订计划的通知》（国标委综合[2017]128号）中下达了国家标准GB/T 14441《涂装作业安全规程术语》的修订计划（计划号：20173378-T-450）。
本标准为推荐性国家标准。
3、协作单位、起草单位、主要起草人本国标由全国安全生产标准化技术委员会涂装作业分技术委员会归口，起草单位有：江苏省安全生产科学研究院、江苏省兴安科技发展有限公司、浙江省涂料工业协会。
主要起草人有：柏萍、胡义铭、张丽、马新华、马荣胜。
4、主要工作过程本标准的编制主要工作包括以下几个过程：（1）2018.3，组建了标准修订起草小组，召开第一次会议，会议初定了修订的方向、原则、编写分工及进度计划等。
（2）2018.3～2018.8，标准修订工作小组收集、查阅了有关国家最新的安全生产、职业健康安全、消防、劳动保护等方面法律法规、政策文件、国家标准、行业标准等。
按照第一次会议要求，认真开展标准修订草稿的编制，并于2018年8月完成修订初稿的编制工作。
第六章 表面涂覆技术
②物理结合。当高速的熔融粒子撞击到基体表面，且紧贴的距离达到基体原子间晶格
指数范围时，就会产生范德华力，而由此引起的结合属于物理结合。一般在基材表面十分 干净或进行活化后才有产生这种结合的可能性。
增 强
③扩散结合。当熔融粒子撞击到基体表面形成紧密接触时，由于变形和高温的作用，
基体表面的原子得到足够的能量，使涂层和基体之间产生原子扩散，形成扩散结合。界面 两侧形成固溶体或金属间化合物，增加了结合强度。
④冶金结合。当基体预热、或喷涂粒子具有高的熔化潜热，或喷涂粒子本身发生放热
化学反应（Ni/Al），熔融态的粒子与局部熔化的基体之间发生“焊合”现象，产生“焊 点”，形成微区冶金结合。
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思考题
• • •涂层的结构特征是什么，是如何形成的? 热喷涂层的残余应力如何分布，为何? 热喷涂层与基体的结合机制有哪些? 几种主要喷涂方法的特征？
2. 熔化的喷涂材料被雾化：线材端部熔化形成的液滴在外加压缩气流或 3. 熔融或软化的微细颗粒的喷射飞行：在飞行过程中，颗粒首先被加速
形成粒子流，随飞行距离增加，粒子运动速度逐渐减小。
4. 粒子在基材表面发生碰撞、变形、凝固和堆积：当具有一定温度和速
度的微细颗粒与基材表面接触时，颗粒与基材表面产生强烈的碰撞， 颗粒的动能转化为热能并部分传递给基材，同时微细颗粒沿凸凹不平 表面产生变形，变形的颗粒迅速冷凝并产生收缩呈扁平状粘结在基材 表面。喷涂的粒子束连续不断的运动并撞击表面，产生碰撞—变形— 冷凝收缩的过程，变形的颗粒与基材表面之间，以及颗粒与颗粒之间 互相粘结在一起，从而形成了涂层。
机械制造技术基础第三版熊良山课后题答案
机械制造技术基础第三版熊良山课后题答案机械制造技术基础第三版熊良山课后题答案第一章机械制造工艺基础1.1 机械制造工艺概述1. 机械制造工艺是指通过一系列工艺和技术手段，将加工原料转变成为一定形状、尺寸和表面粗糙度的零件、构件、组件或装配体。
2. 机械制造工艺是机械制造的核心，其重要性体现在：• 提高机械制造的质量和效率。
• 降低机械制造成本，提高经济效益。
1.2 机床与工具1. 机床是机械制造工艺中最重要的生产设备，其生产能力和精度直接影响机械制造的质量和效率。
2. 工具是机床切削、成形和检测的辅助手段。
常见的工具有车刀、铣刀、钻头、插板和测量工具等。
1.3 机械制造工艺基础知识1. 金属材料的分类是按照其化学成分和机械性能来划分的。
2. 金属材料的热处理是指通过加热和冷却的方式改变其组织结构和机械性能的方法。
3. 机械制造中常见的成形工艺包括：• 锻造• 模压• 拉伸• 拉拔4. 机械制造中常见的切削工艺包括：• 车削• 铣削• 钻削• 切割5. 机械制造中常见的连接工艺包括：• 焊接• 铆接• 螺纹连接6. 机械制造中常见的检测工艺包括：• 外观检测• 尺寸检测• 材料分析第二章切削加工2.1 切削加工基础知识1. 切削加工是指通过把工件加工到所需形状、精度和表面粗糙度的方法。
2. 切削加工的优点包括：• 可以加工出高精度的工件。
• 可以加工出各种形状的工件。
3. 切削加工的缺点包括：• 加工效率低。
• 切削工具寿命短。
2.2 切削加工工艺1. 车削是指工件沿着旋转轴线进行切削加工的工艺。
2. 铣削是指通过刀具的旋转及行进运动和工件的进给运动，在工件表面上切出所需形状和精度的工艺。
3. 钻削是指把钻头沿着旋转轴线进行旋转、进给运动并向工件上进行压力，形成孔洞的加工工艺。
4. 切割是指通过刀具对工件进行分离或切割的加工工艺，常见的切割工艺有切割、割、切槽和开槽等。
2.3 切削加工中的切削力与功率1. 切削力是指切削过程中切削力矢量在切削面上的分量，是切削加工中最基本的工艺参数之一。
第五章-热喷涂技术PPT课件
热喷涂的基本工艺流程图如图2所示
工件表面制备
喷
涂
表 表 表预
底
面面面
净 化
预 加 工
粗热 化
层
喷
喷后处理
涂
工
机封
作
械
层
加 工空
图2 热喷涂的基本工艺流程图
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1）表面净化
喷涂前，首先须将待喷涂表面净化，彻底清除附着在表面的油 污、油漆、氧化物等，显露出新鲜的金属表面。
2）表面预加工
表面预加工的主要目的是预留一定的喷涂层厚度。
镍合金中用作喷涂材料的主要为镍铬合金，这类合金具有非 常好的抗高温氧化性能，可在880℃高温下使用，是目前应用很 广的热阻材料。
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5） 钼
钼在喷涂中常作为结合底层材料使用，还可以用作摩擦表面的 减摩工作涂层，如活塞环、刹车片、铝合金气缸等。
6）碳钢和低合金钢
碳钢和低合金钢是广泛应用的电弧喷涂材料。它具有强度较高、 耐磨性好、价格低廉等特点。
材料加工中的特殊流动
ηC =ηM（1+2.5φf +10.25φf ） （φf <0.25）
式中ηM 为无颗粒时基础流体的动力粘度。
悬浮液中颗粒的沉降速度υh与沉降终速υt 的关系是： υh=υt（1-φf）n n为常数，其值取决于颗粒雷诺数Rep 以及管径D与颗粒直径d 的比值，
材料加工冶金传输原理
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2009@合肥工业大学材料学院材料成型与控制系
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2009@合肥工业大学材料学院材料成型与控制系
第一节 流体与颗粒的两相流
上述公式使用的条件为
1）球形固体颗粒；
2）稳定运动；
3）颗粒在静止或在速度场均匀且无湍流的流体中运动； 4）单个颗粒在远离固体表面较远的区域运动。 5） 10-3< Rep < 2，缓慢流动区或斯托克斯定律区
例题
材料加工冶金传输原理
pR 通过类推法可得到 K L
1
2
h
式中K1—比例常数；Rh—水力学半径； —流体在料层孔隙内的平均速度。
材料加工冶金传输原理
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2009@合肥工业大学材料学院材料成型与控制系
第二节 固体填料层内的流动
工程中通常知道表观速度υ0，表观速度定义为：υ0= qv /A
pR 因为 所以 K ， 孔隙度 L 引入水力学半径Rh。对填料层，Rh可定义为
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2009@合肥工业大学材料学院材料成型与控制系第一节 流体与颗粒的两相流
二、 悬浮液中颗粒的流动
此时，要考虑颗粒间的相互影响，通常发生“干涉沉降”，使沉降速度变 小。 原因：对沉降速度相对较快的大颗粒而言，流体的有效密度和粘度变大； 颗粒沉降排出的流体以较大的速度运动，对其它颗粒的沉降有阻滞作用。 悬浮液的动力粘度（ηC）与悬浮液中颗粒的体积分数（ φf，%）有关： 2
电镀与表面处理作业指导书
电镀与表面处理作业指导书第1章电镀与表面处理基础 (3)1.1 电镀原理概述 (3)1.2 表面处理的目的与意义 (4)1.3 电镀与表面处理技术的发展与应用 (4)第2章电镀前的预处理 (5)2.1 表面清洗 (5)2.1.1 目的 (5)2.1.2 方法 (5)2.1.3 工艺流程 (5)2.2 表面整平 (5)2.2.1 目的 (5)2.2.2 方法 (5)2.2.3 工艺流程 (5)2.3 表面活化和抛光 (6)2.3.1 目的 (6)2.3.2 方法 (6)2.3.3 工艺流程 (6)第3章常见金属电镀工艺 (6)3.1 镀锌 (6)3.1.1 工艺概述 (6)3.1.2 工艺流程 (6)3.1.3 工艺参数 (6)3.2 镀铜 (6)3.2.1 工艺概述 (6)3.2.2 工艺流程 (7)3.2.3 工艺参数 (7)3.3 镀镍 (7)3.3.1 工艺概述 (7)3.3.2 工艺流程 (7)3.3.3 工艺参数 (7)3.4 镀铬 (7)3.4.1 工艺概述 (7)3.4.2 工艺流程 (7)3.4.3 工艺参数 (8)第4章特殊电镀工艺 (8)4.1 金合金电镀 (8)4.1.1 概述 (8)4.1.2 工艺流程 (8)4.1.3 注意事项 (8)4.2 钛电镀 (8)4.2.1 概述 (8)4.2.2 工艺流程 (8)4.2.3 注意事项 (9)4.3 铑电镀 (9)4.3.1 概述 (9)4.3.2 工艺流程 (9)4.3.3 注意事项 (9)4.4 稀土电镀 (9)4.4.1 概述 (9)4.4.2 工艺流程 (9)4.4.3 注意事项 (9)第5章表面处理技术 (10)5.1 化学转化膜 (10)5.1.1 概述 (10)5.1.2 化学转化膜的类型 (10)5.1.3 化学转化膜制备工艺 (10)5.2 阳极氧化 (10)5.2.1 概述 (10)5.2.2 阳极氧化膜的类型 (10)5.2.3 阳极氧化工艺 (10)5.3 喷涂与喷漆 (11)5.3.1 概述 (11)5.3.2 喷涂与喷漆的类型 (11)5.3.3 喷涂与喷漆工艺 (11)5.4 粘接与密封 (11)5.4.1 概述 (11)5.4.2 粘接与密封的类型 (11)5.4.3 粘接与密封工艺 (11)第6章电镀与表面处理质量控制 (12)6.1 电镀与表面处理质量控制指标 (12)6.1.1 外观质量 (12)6.1.2 结合力 (12)6.1.3 耐腐蚀性 (12)6.1.4 晶粒度 (12)6.1.5 镀层厚度 (12)6.2 检测方法与设备 (12)6.2.1 外观质量检测 (12)6.2.2 结合力检测 (12)6.2.3 耐腐蚀性检测 (12)6.2.4 晶粒度检测 (12)6.2.5 镀层厚度检测 (13)6.3 质量控制措施 (13)6.3.1 原材料控制 (13)6.3.2 工艺参数控制 (13)6.3.3 设备维护与管理 (13)6.3.4 操作人员培训与管理 (13)6.3.5 质量检验与记录 (13)第7章电镀与表面处理过程中的环境保护与安全 (13)7.1 污染防治技术 (13)7.1.1 污染源控制 (13)7.1.2 污染物治理 (13)7.1.3 清洁生产 (13)7.2 废水处理与资源回收 (14)7.2.1 废水分类与处理 (14)7.2.2 资源回收 (14)7.2.3 废水处理设施运维 (14)7.3 安全生产与预防 (14)7.3.1 安全管理制度 (14)7.3.2 安全防护设施 (14)7.3.3 预防与应急处理 (14)7.3.4 员工培训与教育 (14)第8章电镀与表面处理设备维护与管理 (14)8.1 设备选型与配置 (14)8.1.1 设备选型原则 (14)8.1.2 设备配置 (15)8.2 设备维护与保养 (15)8.2.1 维护保养原则 (15)8.2.2 维护保养内容 (15)8.3 设备故障排除与维修 (15)8.3.1 故障排除 (15)8.3.2 维修方法 (15)8.3.3 维修注意事项 (16)第9章电镀与表面处理在特定行业的应用 (16)9.1 汽车行业的应用 (16)9.2 电子行业的应用 (16)9.3 家电行业的应用 (16)9.4 航空航天领域的应用 (16)第10章电镀与表面处理技术的发展趋势与展望 (17)10.1 绿色电镀与表面处理技术 (17)10.2 智能化与自动化 (17)10.3 新材料在电镀与表面处理中的应用 (17)10.4 未来发展展望与挑战 (17)第1章电镀与表面处理基础1.1 电镀原理概述电镀是一种借助电流在电解质溶液中使金属离子还原并沉积在导体表面的过程。
热喷涂汽车发动机气缸内壁涂层的研究进展
热喷涂的工艺方法
3.1.1 喷涂材料特性 喷涂材料是指经热喷涂后，覆盖在基体表面的涂层材料。喷涂材料本身的成分和组织结构 等特性，极大影响着最终涂层的性能。喷涂材料的特性主要包括材料种类、粉末颗粒分布、 颗粒形状、粗糙度等。喷涂材料的致密度越高，流动性越好，颗粒分布越均匀，形状越细 小(接近球形)，表面粗糙多孔，则最终涂层的效果越好。但是如果颗粒尺寸和质量太小， 由于粉末的团聚效应，粉末比较难以均匀地输送，反而会影响最终涂层效果 ZHOU等[5]以合金板作为基体，通过高速火焰喷涂工艺，分别将尺寸分布均为-45μm～ +15μm的Cr3C2-WC-NiCoCrMo粉体(I)和Cr3C2-NiCr粉体(II)作为喷涂材料，分别制备了含 有粉体(I)(II)涂层的合金板，并通过盐雾试验研究了两种涂层的耐热腐蚀性 结果发现，两种粉体涂层合金板的涂层腐蚀厚度，分别为8μm和25μm，说明粉体(I)相对 于粉体(II)有更优良的耐热腐蚀性
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1 背景 2 热喷涂技术的原理 3 热喷涂的工艺方法 4 未来展望
热喷涂汽车发动机气缸内壁涂层的研究进展
第一章 背景
PART 1
第1部分
背景
背景
为了应对全球变暖，达到越来越严格的汽车尾气排放标准，车辆制造商 采用各类技术以减少汽车发动机的油耗和尾气排放量
工程技术人员提出并研究了许多方案，如减轻车身自重，使用混合动力 或电力车辆，减少发动机部件间的摩擦等
热喷涂的工艺方法
3.2.3 粉末颗粒尺寸 一般来说，涂层粉末颗粒尺寸越小，粉末的熔融效果越好，而 且飞行速率越快，则涂层的密度越高，涂层组织之间结合越强 但是过往研究也有发现，越大的颗粒，在熔融过程中，有利于 排出空气，从而降低空气含量，则涂层孔隙率越低 ZHANG等运用大气等离子喷涂技术，采用三种尺寸分别为 33μm、66μm、84μm的颗粒合金粉末，来制备铁基无定型涂 层
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第六章热喷涂、喷焊和堆焊技术
§6-1热喷涂技术
一、原理和特点
1、热喷涂原理，发展过程，以及分类
2、特点：注意基体材料、温度、操作和缺点
3、涂层材料
对喷涂材料的要求，包括成分要求和形状要求
4、涂层形成过程
涂层形成的主要过程
对加热过程的要求
对喷射速度的要求
了解喷溅的产生原因
5、涂层的组织结构
涂层的组织特点
涂层中产生孔隙的原因，孔隙对涂层产生那些影响
6、热喷涂中的相变
图层中产生相变的原因，带来哪些不利影响
7、涂层应力
涂层应力产生的原因，涂层厚度与应力的关系，减小应力的措施
8、涂层结合强度
涂层与基体结合的机理；两种结合形式的特点；结合强度的大小
9、了解热喷涂工艺流程和质量控制
二、工艺方法
了解热喷涂常用的工艺，重点表6-4
1、火焰喷涂工艺
火焰喷涂加热的方法，工作过程和原理，以及完整的一套热喷涂装置
火焰喷涂材料的形状，以及工作过程
常用喷涂材料的种类
2、电弧喷涂工艺
电弧喷涂的工作原理和工作过程，应用范围，并与火焰喷涂比较有什么优点3、等离子喷涂工艺
等离子喷涂的原理，等离子体的特性，如何被利用产生高温，常用产生等离子体的气体有哪些
等离子喷涂时，各种气体产生等离子体的特点
等离子喷涂枪的结构
等离子喷涂的特点（与前两种喷涂比较）
4、爆炸喷涂和超音速火焰喷涂
采用爆炸喷涂的原因；爆炸喷涂的工艺过程和应用的场合；常用的喷涂材料；达到的效果与普通喷涂区别
超音速火焰喷涂的喷涂方式；工艺过程；达到的效果与普通喷涂区别
三、常用热喷涂材料
1、金属热喷涂材料
喷涂材料的形式；种类；采用的喷涂方式。
（表6-6）
2、陶瓷热喷涂材料
喷涂材料的形式；种类；采用的喷涂方式。
（表6-7）
3、塑料热喷涂材料
塑料热喷涂的特点；方法。
（表6-8）
4、复合热喷涂材料
复合热喷涂材的种类；常用的喷涂方法；达到的功能
四、热喷涂技术的应用
1、热喷涂耐腐层
常用喷涂材料；常采用喷涂的零件范围；常采用的喷涂方式
2、喷涂耐磨涂层
常采用喷涂的零件范围；常采用的喷涂方式；如何提高涂层的耐磨性
3、喷涂耐高温涂层
喷涂耐高温涂层的目的；常用的耐高温涂层材料；常采用的喷涂方式；
4、喷涂功能涂层
功能涂层应用范围；达到的目的；
5、喷涂成型
喷涂成型的目的；
五、热喷涂涂层质量评定
检测热喷涂涂层质量的指标有哪些？
1、涂层厚度的测定
常用测量涂层厚度的方法，以及它们的工作原理，应用的场合
2、孔隙率测量
常用测量涂层孔隙率的方法；它们采用的原理
3、界面强度
掌握，图6-19的方法
4、显微结构
了解试样的制作，观察涂层组织的方法
六、了解新型热喷涂的发展，包括热喷涂方法、涂层材料等方面的改进
§6-2热喷焊工艺与特点
1、比较热喷焊与热喷涂的涂层；热喷焊的特点
2、氧-乙炔火焰喷焊使用的设备；工艺过程和注意事项；喷焊涂层的质量。
3、等离子喷焊的设备特点；工艺过程和注意事项；喷焊涂层的质量；与氧-乙炔火焰喷焊比较。
4、对喷焊材料的要求；常用喷焊材料（表6-11）
§6-3堆焊工艺及特点
堆焊、普通焊接与喷焊的的共同点和区别有哪些？
1、堆焊层的形成和控制
堆焊层能够形成的条件
相容性对堆焊层的影响，哪些因素影响相容性
熔合区、过渡区的定义和它们金相组织的特点；如何控制过渡区组织
稀释率的产生原因和对涂层的影响
内应力对涂层的影响，如何避免和消除
2、堆焊工艺方法
各种工艺的特点，达到的质量
3、堆焊材料
根据不同的要求，如何选择堆焊材料（图6-24）
堆焊材料的形状根据哪些因素定。