第八讲-热喷涂的原理和特点

局限性：
热效率低 材料利用率低，浪费大 涂层与基体结合强度较低
四、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。
第八讲 热喷涂的原理和特点
主要内容
一、热喷涂的定义 二、热喷涂基本原理 三、热喷涂的分类和特点 四、热喷涂的应用
一、热喷涂的定义
热喷涂是利用热源将喷涂材料加热到熔化 或半熔化状态，用高速气流将其雾化并喷射到 基体表面形成涂层的技术。
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。
二、热喷涂基本原理
1.热喷涂的基本过程
从喷涂材料进入热源到形成涂层，喷涂过程一般 经历四个阶段： （1）喷涂材料被加热到熔化或半熔化状态 （2）喷涂材料的熔滴被雾化 （3）雾化或软化的微细颗粒喷射飞行 （4）微细颗粒撞击基体表面形成涂层
2.涂层的结构
由无数变形粒子互相交错呈波浪式堆叠在一起而 形成的层状组织结构。 组成：变形颗粒、氧化物、气孔和未熔化颗粒
三、热喷涂的分类和特点
1.热喷涂Fra Baidu bibliotek分类
热喷涂
喷涂
喷焊
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。 ② 喷涂层的厚度可调。
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.涂层的结合方式
（1）涂层的结合
涂层的 涂层内聚
结合
涂层与基体表面
（2）涂层的结合方式
1）机械结合 撞成扁平状的颗粒和凸凹不平的基材表面互相嵌 合(即抛锚效应)而结合在一起。 2）物理结合 熔融粒子的原子与基材表面原子之间距离达到晶 格常数范围时，产生范德华力。
3）冶金结合
熔融粒子撞击基材表面时释放出的能量使喷涂材 料与基材之间发生局部扩散和焊合 热喷涂的涂层与基材的结合主要以机械结合为主， 结合强度较差(<70MPa)。
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。