热喷涂文献综述

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1、《材料表面工程》课程期末作业题目：热喷涂文献综述学生姓名：W院（系）：材料科学与T程学院专业班级：材料1005学号：201012010527任课教师：李健完成日期：2013年11月23日一前言2二基本原理及工艺过程3三热喷涂的基本分类4四热喷涂技术的应用54.1喷涂耐腐浊涂层54.2喷涂耐磨涂层54.3喷涂耐咼温涂层54.4喷涂功能涂层54.5喷涂成型5五热喷涂的优缺点65.1优点65.2缺点6六热喷涂技术的发展趋势76.1工艺76.2材料7参考文献9一刖吕高新技术的飞速发展对提高金屈材料的性能、延

2、长仪器设备中零部件的使用寿命提出了越來越高的要求。而这两个方面的要求又面临高性能结构材料成本逐年上升的问题。近年來，表面工程发展很快，尤其是热喷涂技术获得了巨大的进展，为解决上述问题提供了一种新的方法。热喷涂是一种通过专用设备把某种固体材料熔化并加速喷射到机件表面上，形成一种特制薄层，以提高机件耐蚀、耐磨、耐高温等性能的表面工程技术川。由于热喷涂技术可以喷涂各种金展及合金、陶瓷、塑料及非金厲等大多数固态工程材料，所以能制成具备各种性能的功能涂层，并口施工灵活，适应性强，应用面广，经济效益突出，尤其对

3、提高产品质量、延长产品寿命、改进产品结构、节约能源、节约贵重金屈材料、提高工效、降低成本等方面都有重耍作用。随着工业和科技的发展，人们对热喷涂技术提出了越來越高的要求，在己有的热喷涂工艺不断得到改进的同时，一些新的工艺也应运而生。目前，包括航空、航天、原了能设备、电了等尖端技术在内的很多领域内【2］热喷涂技术都得到了广泛的应用，并取得了良好的经济效益。二基本原理及工艺过程热喷涂技术是通过某种热源将某些材料加热至熔融或半熔融状态，然后喷射到涂敷的基体表面，形成一层性能优于原來基体的涂层，从而使原工件具

4、有更加优异的表面性能，或者是使工件获得一种或几种原来基体材料不貝备的表面性能膜状组织⑶。喷涂层的形成包括喷涂材料的加热熔化阶段、熔滴的雾化阶段、粒子的飞行阶段和粒子的喷涂阶段。涂层与基体的结合一般认为有机械结合、扩散结合、物理结合和冶金结合。在使用放热型喷涂材料或采用高温热源喷涂时，熔融态的喷涂材料粒了会与熔化态的基体发生焊接现象，形成微区的冶金结合，提高涂层与基体的结合强度。喷涂层内的粒子之间的结合以机械结合为主，而扩散结合、物理结合、冶金结合等也共同起作用。完成工件热喷涂的一般工艺流程为：工件的

5、表面准备■工件的喷涂■工件的喷涂后处理。整个过程除与设备类型有关外，还涉及喷涂材料、热源和喷射速度。喷涂材料包括金屈、陶瓷和塑料等。三热喷涂的基本分类热喷涂方法大体可分为火焰喷涂法、爆炸喷涂法、超咅速喷涂法、电弧喷涂法、等离子喷涂法和激光喷涂法等。（1）火焰喷涂法是目而喷涂技术中使用较广泛的一种工艺。采用火焰喷涂法技术，可以制备各种纯金属、合金、陶瓷及塑料等涂层。（2）爆炸喷涂法是一项技术难度较大、工艺性能较强的新技术，也是一种高能喷涂方法。与一般火焰喷涂相比，必须提供足够高的气体压力，以产生高达5

6、倍于音速的焰流（1830m/S）o气体的消耗量也很大，就氧气而言，通常是一般火焰喷涂的10倍。（3）电弧喷涂法对各种金屈材料都能喷涂，大量地应用于防腐、耐磨等工程。目前，电弧喷涂法已经从一种粗糙的高喷涂率的技术演化为能以低成本生产貝有高质量涂层的较为精密的手段。（4）超咅速等离了喷涂超咅速等离了喷涂的原理是将主气（氮气，流量较小）由后枪体输入，而大量的次级气（氮气或氮气与氢气的混合气）经气体旋流环的作用后，与主气一同从拉伐尔管形的二次喷嘴射出（鹄极接负极，引弧时，一次喷嘴接止极），在初级气中经高频引

7、弧，而后，止极转接二次喷嘴，即在铮极与二次喷嘴内壁间产生电弧。在旋转的次级气的强烈作用下，电弧被压缩在喷嘴的中心并拉长至喷嘴外缘，形成高压的扩展等离了弧。大功率扩展的等离了弧有效地加热主气和次级气,从而获得从喷嘴射出的稳定的、集聚的超咅速等离了射流。喷射粉末经送粉嘴加入超音速等离子流，获得很高的温度和动能，撞击在工件表面形成涂层。该方法主要特点在于具有极高的热源温度（等离了弧温度高达16000^0和功率，因此能够在短时间内将陶瓷粉末加热到其熔点以上，得到高质量的涂层。它兼有等离子弧喷涂的加热温度髙及

8、气体爆炸喷涂和HVOF喷涂的喷涂材料飞行速度快的特点。（5）激光喷涂作用原理是把焊丝顶端（或粉末）用高能密度光束加热至熔融，再用喷出的高压气体使熔融部分粒了化，并喷向基体表面而形成涂层。喷涂环境的气氛可以选择在大气气氛卜，也可在惰性气氛或真空状态下进行喷涂。激光喷涂的优点：喷涂所获得的涂层结构与原始粉末相同；可以喷涂人多数材料，范围从低熔点的涂层材料到超高熔点的涂层材料；涂层的气孔率即使在采用焊丝制备时，也比用等离了法喷涂粉末时制备的涂层气孔率低⑶。4.1喷涂耐腐浊涂