熱噴涂原理介紹

熱噴涂是指一系列過(guò)程，在這些過(guò)程中，細(xì)微而分散的金屬或非金屬的涂層材料，以一種熔化或半熔化狀態(tài)，沉積到一種經(jīng)過(guò)制備的基體表面，形成某種噴涂沉積層。涂層材料可以是粉狀、帶狀、絲狀或棒狀。熱噴涂槍由燃料氣、電弧或等離子弧提供必需的熱量，將熱噴涂材料加熱到塑態(tài)或熔融態(tài)，再經(jīng)受壓縮空氣的加速，使受約束的顆粒束流沖擊到基體表面上。沖擊到表面的顆粒，因受沖壓而變形，形成疊層薄片，粘附在經(jīng)過(guò)制備的基體表面，隨之冷卻并不斷堆積，然后形成一種層狀的涂層。表面工程是21世紀(jì)工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，表面技術(shù)分為表面改性技術(shù)、薄膜技術(shù)和涂層技術(shù)三大類，而熱噴涂技術(shù)是表面工程領(lǐng)域中十分重要的技術(shù)，約占表面工程技術(shù)的1/3，是國(guó)外50年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)機(jī)械零件修復(fù)和預(yù)保護(hù)的新技術(shù)。該涂層因涂層材料的不同可實(shí)現(xiàn)耐高溫腐蝕、抗磨損、隔熱、抗電磁波等功能。

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熱噴涂

熱噴涂的發(fā)展歷程熱噴涂技術(shù)自1910年，由瑞士的M.U.Schoop博士完成金屬熔液噴涂裝置以來(lái)，已有超過(guò)一百年的歷史。

熱噴涂主要用于噴涂裝飾涂層，以火焰或電弧噴涂鋁線和鋅線為主。上世紀(jì)30~40年代，隨著火焰和電弧線材噴涂設(shè)備的完善及火焰粉末噴槍的出現(xiàn)，熱噴涂技術(shù)從噴涂裝飾涂層發(fā)展為用鋼絲修復(fù)機(jī)械零件，噴涂鋁或鋅作為鋼鐵結(jié)構(gòu)的防腐蝕涂層。

基體材料的表面預(yù)處理

首先要用化學(xué)或者物理的方法去除基體表面的雜質(zhì)，然后采用噴砂粗化基體表面，這種方法通過(guò)提高基體的表面自由能活化基體，同時(shí)有助于提高熔融顆粒的粘結(jié)面積。

液態(tài)的或者熔融的涂層顆粒在高速下撞擊基體表面，導(dǎo)致顆粒變形，形成“薄煎餅”狀形貌。

隨著顆粒的收縮和固化，他們粘附在粗糙的基體材料表面，其粘結(jié)機(jī)理主要是機(jī)械鉚合，由涂層顆粒和基體材料之間擴(kuò)散引起的冶金結(jié)合的數(shù)量非常小，小到可以忽略的地步。（例外：Mo）

常用的噴砂材料：Al2O3砂粒、冷硬鑄鐵砂粒、鋼砂粒或者SiC砂粒。除了砂粒的類型，其他的影響因素還有顆粒尺寸、顆粒形狀、噴砂角度、壓力和砂粒的純度。