热喷涂技术应用与发展

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1、热喷涂技术应用与发展尚晓娟205110803金材111摘要：本文综述了热喷涂技术的工艺，分类，应用，热喷涂材料等。分析了热喷涂涂层材料的主要功能，介绍了常用的热喷涂涂层材料，探讨了热喷涂技术与涂层材料的发展趋势。关键词：热喷涂技术；应用；发展ThermalSprayTechnologyandDevelopmentXiaoJuanShang205110803Jincai111Abstract:Thispaperreviewstheprocessofthermalspraytechnology,classification,applications,thermalspraymaterials.An

2、alysisofthemainfunctionsofthermalspraycoatingmaterial,describesthecommonthermalspraycoatingmaterial.Discussesthedevelopmenttrendsofthermalspraytechnologyandcoatingmaterials.Keywords:ThermalSprayTechnology；Application；Development0引言热喷涂技术是一种材料表面强化和保护的新技术，利用不同的热源和喷涂设备，可以制备防腐、耐磨、减磨、抗高温、耐氧化、隔热、绝缘、导电和防微波辐

3、射等一系列多种功能的涂层。它可以在设备维修中修旧利废，使报废了的零部件“起死回生”；也可以在新产品制造中进行强化和预保护，使其“益寿延年”。可以大量节约能源、节约材料、提高功效、降低成本，特别适合我国国情，符合我国现行的经济政策。是当前国家提倡的节能减排、低能耗、高效率的一项重要实用技术。近年来，热喷涂技术以其方法成熟、效率高、设备简单、成本较低的优势，已成为材料科学的一个重要分支［1］。1、热喷涂技术热喷涂技术目前在中国已经得到了比较广泛的推广应用，其原理是利用热源将喷涂材料加热至熔化或半熔化状态，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。不同的喷涂材料和工艺方法可获得不同功能的

4、涂屋，从而满足不同的需求.热喷涂是以一定形式的热源将粉状、丝状或棒状喷涂材料加热至熔融或半熔融状态，同时用高速气流使其雾化，喷射在经过预处理的零件表面，形成喷涂层，用以改善或改变工件表面性能的一种表面工程技术［2］。其工艺流程：工件表面预处理(净化，毛化)一喷涂一后处理。热喷涂技术与其他表面工程技术相比有以下特点［3］：(1)热喷涂技术的种类多；(2)喷涂材料多，涂层功能多；(3)适用热喷涂的对象范围宽；(4)设备简单、生产率高，适于大面积作业。热喷涂技术大致可分为火焰喷涂技术、等离子喷涂技术、冷喷涂技术和电弧喷涂技术等。1.1火焰喷涂技术火焰喷涂技术采用的热源形式为火焰［2］，可喷涂金属、陶

5、瓷、塑料等材料，应用非常灵活，喷涂设备轻便简单，可移动，价格低于其他喷涂设备，经济性好，是目前喷涂技术中使用较广泛的一种方法。粉末火焰喷涂装备系统［5］主要包括如下部分：（1）气源系统：包括可燃气储瓶或发生器，助燃气（氧气）瓶，干净、无油、干燥的压缩空气；（2）控制系统：包括乙炔氧气的流量控制与调节，空气滤清器及流量控制，压力表及压力调节；（3）粉末火焰喷枪；（4）辅助设备：点火枪、快速接头、防爆橡胶管、烘箱、分筛、护目镜等；工作机床：通常为普通车床或专用立式喷涂机床，适于在圆柱类、圆盘状规则形状工件上形成均匀的涂层。1.2等离子喷涂技术等离子喷涂采用的热源形式为等离子弧［2］。等离子弧弧柱细

6、，电流密度大，气体电离度高，具有温度高、能量集中、弧稳定性好等特点，常被应用于防腐、耐磨等陶瓷涂层的制备。目前国内外采用等离子喷涂技术在镁合金表面制备Al涂层的相关研究报道较少。等离子喷涂技术制备的涂层孔隙率较低，结合性好，用途广，污染小，但是成本相对较高，且喷涂工艺参数与涂层质量的关系尤其紧密。1.3冷喷涂技术冷喷涂技术是近年来兴起的新型喷涂工艺，主要是利用电能把高压气流加热到一定温度，再将该气流经拉瓦尔管加速至超音速后以加速粉末粒子，使粉末粒子以超音速撞击到基体表面，从而固化形成固化涂层［4］。因此冷喷涂层是形变组织，将其在特殊条件下处理可得到纳米结构的组织。采用冷喷涂技术在镁合金表面获得

7、防护涂层，可防止喷涂过程中镁合金表面的氧化。冷喷涂技术得到的涂层孔隙率低、组织均匀、结构致密、耐蚀性能好，但该技术尚处于初期阶段，仍需开发利用。1.4电弧喷涂技术电弧喷涂采用的热源形式为电弧[2]。由于其设备、材料的发展与更新，目前已成为热喷涂技术中最受重视的技术之一，普遍应用于钢结构防腐蚀、耐磨损和机械零件维修等。电弧喷涂在耐磨、防腐和零件的修复领域具有巨大的应用价值。电弧喷涂Al涂层的耐蚀寿命