工件表面粗糙处理资料

章节4 操作手册

4.1喷枪操作参数

喷枪的操作参数，包括气体 / 燃料的流量、压力、送粉率，在

研发新型涂层的配置和生产时会用到这些参数。同时，这些设

置参数是与控制台、送粉器、喷枪等的硬件设备紧密相关的。

下列因素会影响涂层质量：

●工件表面准备工作

●部件的冷却

●过喷控制

●硬件设备的选择

●粉末特性

●喷枪及部件操控

重要提示：

热喷涂系统须由接受过培训的合格人员操作

具体启用设备细节请参照控制操作手册

开始喷涂前应确保电缆、水管与喷枪连接完好

4.2 表面准备处理工作

热喷涂前进行表面处理会使得涂层的结合能力更强，处理

的过程通常包括剥离污垢及将工件表面粗糙化。污垢会降

低涂层的结合能力，所以要进行污垢剥离处理。表面粗糙

化可以扩大表面积，起到增加结合能力的作用。

4.2.1 污垢剥离和清理

污垢可以通过多种方式产生，如处理、切割、加工、辊轧、

铸造时，这些污垢会覆盖到工件表面或在工件表面蒸发，影

响喷涂颗粒的冷却或湿化特性，直接导致热喷涂层的性能降

低。

进行表面粗糙处理的前后（通常是喷沙打磨），采用超音速

清洗的方式是一个不错的选择。打磨之后进行清理，可以清

除沙尘、嵌入的砂砾、处理时的油污及压缩时气体产生的痕

迹。清洗的方式有很多，主要根据当地部门规定的健康和安

全生产原则以及个人的选择而定。多数人会选择环保的清洗

方式，比如：植物制剂的清洗产品。

但是，超音速清洗并非适用于所有情况，规模过大的设

备通常用加压的蒸汽或加压的热水来清洗。在喷沙打磨之前

准备涂层的多孔渗透层时，通常将工件置于450o F（232 o C）

的温度下烘烤1个小时左右。烘烤可以破坏污垢的结构，这

样就可以轻松地在对工件进行喷砂打磨、漂洗和喷涂了。

4.2.2表面粗糙化处理的方法

我们推荐的表面粗糙化方法 125 – 400 RMS

表面粗糙化处理通常使用氧化铝冲击打磨，还有其他种类

的粗糙处理材料，比如：金刚砂、玻璃、沙子、各种炉渣

（矿渣）、铁、钢等。粗糙程度通常用微英寸或微米表示，

并且采取统计平均值，例如：125 微英寸 AA （算术平

均值）或 CLA （中心线平均值）。

仅做表面粗糙化处理对于涂层来说是不够的，重要的是处

理后工件表面的粗糙程度（每英寸内所具备的粗糙点数）。

如果工件的孔隙粗糙率很低，那么涂层的效果就不会很

好。

另外一个很重要的因素是工件表面的形态，表面有棱角的

工件要选择专用的棱角喷涂专用砂，这样会获得更好的表面效果。有时使用冲压打磨处理，也可得到更圆润的表面轮廓。

打磨部件变钝、有沙尘和有污垢时应重新更换

喷砂打磨设备只用于热喷涂层工件表面的清理，不得用于普通物件的清洗。同时应确保打磨设备清洁、无油污及干燥。

打磨砂的选择

打磨砂的类型是由其成本，性能和应用技术三方面而定。以下有几项选择可以保证涂层的性能。

我们推荐的氧化铝打磨砂尺寸-10+30

-14+40

--30+80

● 小心嵌入的打磨砂。有些材料的表面比较容易被打磨

砂嵌入，嵌入的打磨砂会在工件表面产生压应力，最

终破坏涂层结构。金刚石和玻璃作为打磨材料不是很

理想，因为他们极易污染工件表面。氧化铝是打磨砂

中最理想的选择。

● 小心残留的打磨砂。残留的打磨砂也会引发问题。硅

土类材料会在高温状态下与覆盖在工件上的涂层发

生化学反应。铁与铝合金的合成物会与硅土类物质

反应后形成低熔点合成物，这种合成物在工作温度

升高的状态下同样会与工件表面的涂层反应而产生

问题，所以要根据涂层系统和其要适应的环境来仔

细选择喷砂打磨方法。

● 选择合适的打磨砂。在进行可熔或激光金属涂层喷涂

之前对工件进行打磨的时候，残余的陶瓷碎片就会阻

碍或减弱涂层的附着力。所以对于可熔涂层，钢或铁

质打磨砂是比较理想的选择。

● 考虑打磨砂成本。昂贵的打磨材料。如：氧化铝，它

的成本太高。在通常的打磨条件下，打磨砂的用量是每小时几百磅，在开放式的工作条件，并且从事大规模建设的打磨工作时，氧化铝是无法恢复和回收的，但是炼铜和熔铁后的炉渣成本很低，对于建筑工程来说比较合适。

其他影响打磨的因素还有很多，比如：气压、喷嘴尺寸（ID）、喷砂距离和喷射角度。

打磨砂的速度由气压和喷嘴的尺寸决定。尺寸为1/4 英寸的喷嘴最为常用。一般而言，气压是在处理过程中设定好的，既然气压值固定，随着喷嘴的磨损（ID 增加），打磨砂速率就会下降。所以，喷嘴的ID值就成为整个打磨质量的重点。可以在喷砂打磨过程中通过一个ID测量仪对ID进行跟踪监测。

大量的喷砂打磨都是通过手工完成。所以，距离和打磨角度都可变，这两个可变因素所产生的公差是合理的。距离变化1英寸（2.5厘米）或角度改变几度，其影响都可忽略。最主要的一点是：打磨的角度要与工件表面垂直（即成90度角）。对于少数的几种打磨材料和打磨介质，5-15度的打磨角度会减少打磨砂在工件表面的颗粒覆盖嵌入量。

在表面粗糙处理方面，更改打磨砂的尺寸要比改变气压更好。升高气压只会些微地增加工件表面的粗糙度，但是打磨砂在工件表面的嵌入量会增加，而且工件表面的硬度也会增加。如果稍微改变打磨砂的尺寸，就可以更好地对表面粗糙化程度进行控制，而且不会产生高压打磨时的副作用。

其他粗糙打磨技术：除通常的粗糙打磨技术外，还可以通过机械加工来形成粗糙的表面，如：粗糙的螺纹、压花纹等用来改变工件表面的形态，上述的表面粗糙制造技术虽然有自身的操作价值但都比较落后，而且这些技术主要是应用在轴状物的表面粗糙打磨上。一根轴如果被切开，它的横截面就会缩小。（因此早先的这种方法安全系数很低）。高强度材料、淬火后的钢铁等都非常容易出现疲劳裂缝。而且新设备中的高