表面处理技术培训课程(共32张PPT)

3．常用表面处理方法 ① 热喷涂、喷丸、表面滚压 ② 表面胀光、离子镀 ③ 激光表面强化、抛光 ④ 普通电镀、特种电镀 ⑤ 钢铁发蓝、钢铁磷化 ⑥ 铝阳极氧化及着色处理
⑦ 喷漆与喷塑等
二、热喷涂
1．热喷涂原理
热喷涂是将金属或非金属材 料加热熔化，靠压缩气体连续吹 喷到制件表面上，形成与基体牢 固结合的涂层，从制件表层获得 所需要的物理化学性能。
五、离子镀
说明： ① 离子镀是将镀层材料气化并电离 成离子，通过扩散和电场作用， 沉积于制件表面，形成与基体牢 固结合的满足所需性能的镀覆层。 ② 离子镀的种类很多。其绕射性均 很好，能镀覆制件上各个方向的 表面，可在金属或非金属表面上 镀覆金属或合金，镀层厚度一般 为2～3mm。 ③ 离子镀已广泛用于机械、电子、 航空、航天、轻工、光学和建筑 等部门，用以制备耐磨、耐蚀、 耐热、超硬、导电、磁性和光电 转换等镀层。
说明： ① 喷涂热源可用燃气火焰、电弧、等离子弧或激光束等。 ② 喷涂材料可为金属、合金、金属氧化物和碳化物、陶 瓷和塑料等，材料形态可为线材、棒料或粉末。 ③ 喷涂的基体可为金属、陶瓷、玻璃、塑料、石膏、木 材、布、纸等固体材料。 ④ 喷涂的涂层厚度为几十微米至数毫米。
2．热喷涂的特点 ① 工艺灵活，适用范围广。热喷涂施工对象可大可小，小的可 到10mm内孔(线爆喷涂)，大的可到桥梁、铁塔(火焰线材喷 涂或电孤喷涂)，可在室内喷涂，也可在野外现场作业；可 整体喷涂，也可以局部喷涂。
6.5 表面处理技术 一、表面处理概述
1．表面处理概念 利用现代物理化学、金属学和热处理等学科的边缘性新 技术来改变零件表面的状况和性质，使之与心部材料作优化 组合，以达到预定性能要求的工艺方法，称为表面处理。 2．表面处理技术的分类 ① 表面强化处理 ③ 表面装饰处理 ⑤ 表面修复处理 ② 表面洁化处理 ④ 表面防蚀处理
机械抛光 化学抛光 电化学抛光 轮式抛光 滚筒抛光 振动抛光
1．机械抛光 1) 轮式抛光 用高速旋转的柔性抛光轮和极细的磨料对工件表面进 行滚压和微量切削实现抛光。抛光轮用多层帆布、毛毡或 皮革叠制而成，用于较大零件的抛光。
2) 滚筒抛光和振动抛光 将工件、磨料和抛光液装入滚筒或振动箱内，滚筒缓慢滚 动或振动箱振动，使工件与工件，工件与磨料相互摩擦，加上 抛光液的化学作用，除去工件表面的油污、锈层，磨去凸峰， 从而获得光滑的表面。用于细小而量大零件的抛光，后者比前 者生产率高，抛光效果更好。 2．化学抛光 将金属零件浸入特制 的化学溶液中，利用金属 表面凸起部位比凹洼部位 溶解速度快的现象实现零 件表面的抛光。 3．电化学抛光 电化学抛光与化学抛光类似，不同点是还要通以直流电， 工件接阳报，产生阳极溶解，也是利用金属表面凸起部位比凹 洼部位溶解速度快的现象进行抛光的。
④ 激光表面强要用于局部强化的零件，如冲裁模、曲 轴、凸轮、凸轮轴、花键轴、精密仪器导轨、高速钢刀 具、齿轮及内燃机缸套等。
七、抛光
抛光是对零件表面进行修饰的一种光整加工方法，一 般只能得到光滑表面，不能提高甚至不能保持原有的加工 精度，随预加工状况不同，抛光后的Ra值可达1.6～0.008 m 。 抛光的分类：
三、喷丸
说明： ① 喷丸处理是利用高速喷射出的砂丸和铁丸，对工件表 面进行撞击，以提高零件的部分力学性能和改变表面状 态的工艺方法。
② 喷丸的方法通常有手工操作和机械操作两种。
③ 喷丸通常是直径为0.5～2mm的沙粒或铁丸。沙粒的材 料多为Al2O3或SiO2。表面处理的效果与丸粒的大小、 喷射速度和持续时间有关。 ④ 喷丸用于提高零件机械强度以及耐磨性、抗疲劳和耐 蚀性等，还可用于表面消光、去氧化皮和消除铸、锻、 焊件的残余应力等。
② 基体及喷涂材料广泛。可通过喷涂不同材料，使工件表面获 得所需的各种物理化学性能。 ③ 工件应力变形小。基体可保持较低的温度，工件产生的应力 变形很小。 ④ 生产效率高。每小时喷涂材料重量从几千克到几十千克，沉 积效率很高。
3．热喷涂的应用 ① 防腐蚀:主要用于大型水闸钢闸门、造纸 机烘缸、煤矿井下钢结构、高压输电铁 塔、电视台天线、大型钢桥梁、化工厂 大罐和管道的防腐喷涂。 ② 防磨损:通过喷涂修复已磨损的零件，或 在零件易磨损部位预先喷涂上耐磨材料， 如风机主轴、高炉风口、汽车曲轴、机 床主轴、机床导轨、柴油机缸套、油田 钻杆、农用机械刀片等。 ③ 特殊功能层:通过喷涂获得表层某些特殊 性能，如耐高温、隔热、导电、绝缘、 防幅射等，在航空航天和原子能等部门 应用较多。
六、激光表面强化
说明： ① 激光表面强化是用聚焦的激光束射向钢件表面，在极短时 间内将工件表层极薄的材料加热到相变温度或熔点以上的 温度，又在极短时间内冷却，使工件表面淬硬强化。
② 激光表面强化可分为激光相变强化处理、激光表面合金化 处理和激光熔覆处理等。
③ 激光表面强化的热影响区小，变形小，工件表面清洁， 操作方便。
四、表面滚压和胀光
1．表面滚压 ① 滚压外圆及 所用工具 ② 滚压内圆及 所用工具
说明：
① 表面滚压是在常温上用硬质滚柱或滚轮施压于施转的工件 表面上，并沿母线方向移动，使工件表面塑性变形硬化，以 获得准确、光洁和强化的表面。 ②滚压余量通常为表面微观不平度的平均高度(0.01～0.02mm)。 滚压后，尺寸公差等级可达IT7～IT6,Ra值可达0.8～0.1m m， 表层硬度可提高5～10%，硬化层深度可达0.2～2mm，疲劳 强度可提高10～30%。 ③ 滚压可在卧式车床上进行，可滚压金属零件上的外圆、内 圆 和平面等。
2．表面胀光(挤光或挤压) 说明： ① 表面胀光是在常温下将直径稍大于孔径的钢球或其他形 状的胀光工具挤过工件已加工的内孔，以获得准确，光洁 和强化的表面。 ② 胀光余量一般为0.07～0.015mm。胀光后尺寸公差等级可 达IT7～IT5，Ra值可达0.8～0.025 m 。 ③ 胀光一般在压力机或拉床上进行，用于 2～ 45孔壁较 厚的金属零件。