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1、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 ： 喷 涂 热 源 可 用 燃 气 火 焰 、 电 弧 、 等 离 子 弧 或 激 光 束 等 。 喷 涂 材 料 可 为 金 属 、 合 金 、 金 属
2、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 。 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 。 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
3、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 3.涂 层 的 结 合 方 式 （ 1） 涂 层 的 结 合涂 层 内 聚 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
4、 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)。 三 、 热 喷 涂 的 分 类 和 特 点1.热 喷 涂 的 分
5、 类喷 涂 喷 焊 2.热 喷 涂 的 特 点 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 。 喷 涂 层 的 厚 度 可 调 。 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 。 生 产 效 率 高 。 每 小 时 喷
6、涂 材 料 重 量 从 几 千 克 到 几 十 千 克 ， 沉 积效 率 很 高 。 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 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 。 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 。 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 。
热喷涂的原理和特点
