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　　关于象山模具钢材的热喷涂技术原理,特点及工艺流程

　　

　　模具钢材热喷涂是将喷涂材料加热到熔融或半熔融状态时，用高速气流将其雾化、加速，使其高速喷射到工件表面形成具有特殊性能的涂层。

　　

　　热喷涂技术的基本原理：

　　

　　⒈热喷涂的基本过程：

　　

　　⑴、加热、加速、熔化（颗粒状）。

　　

　　⑵、雾化（10~100μm），再加速---形成高速粒子流。

　　

　　⑶、熔融与半熔融的高速粒子流撞击到基材，变形、凝固，形成涂层。

　　

　　⒉涂层和基体间的结合强度

　　

　　⑴、机械结合：高速粒子—撞击—粒子微变形—咬合可见，表面粗化有利于结合强度提高。

　　

　　⑵、金属键结合：当颗粒与基体表面达到原子间距时，会产生金属键结合。----理论上的确存在，实际上作用***小

　　

　　⑶、微扩散结合：高速、高温、熔融或半熔融的粒子撞击到基体表面，在界面上会造成微小的扩散，使结合力增加。但，此结合力贡献不大，因为基体温度只有200℃左右。机械结合---为主，金属键结合---很小微扩散结合---很小。一般而言，热喷涂涂层结合强度较低！只相当于其母体材料的5~30%。

　　

　　热喷涂涂层常见的一些缺陷和预防措施：

　　

　　①、涂层剥落：

　　

　　原因：冷却时涂层与基体收缩不一致，涂层中产生拉应力。结合强度低于涂层拉应力时，剥落。

　　

　　措施：工件表面--清洁、粗糙喷涂颗粒—速度↑、T↑

　　

　　工件预热--↓涂层应力，涂层保护点—在工件边，缘预置小槽，或堆焊一周。

　　

　　②、裂纹：

　　

　　原因：同上，涂层中拉应力小于膜基结合强度而又大于涂层的抗拉强度时，涂层开裂。

　　

　　措施：每次喷涂，薄而均匀(﹤0.15mm)。太厚，收缩应力↑↑涂层T不要太高，否则收缩应力↑↑(矛盾！因T↓，结合力↓，涂层易剥落。)工件预热，缓慢冷却，收缩应力↓

　　

　　③、多孔疏松：

　　

　　原因：孔隙率：2~20%。--是喷涂难题之一

　　

　　措施：↓粉末T，全熔***好—但应力又↑垂直喷射—事实上不可能。

　　

　　⒊热喷涂技术的特点：

　　

　　⑴、可在各种基体上制备各种材质的涂层：金属、陶瓷、金属陶瓷以及工程塑料等都可用作热喷涂的材料；几乎所有固体材料都可以作为热喷涂的基材。

　　

　　⑵、基体温度低：基材温度一般在30~200℃之间，因此变形小。

　　

　　⑶、操作灵活：可喷涂各种规格和形状的物体，特别适合于大面积涂层，并可在野外作业。

　　

　　⑷、涂层厚度范围宽：从几十微米到几毫米的涂层都能制备。

　　

　　⑸、喷涂效率高、成本低：生产效率为每小时数公斤到数十公斤。

　　

　　⑹、局限性：主要体现在热效率低，材料利用率低、浪费大和涂层与基材结合强度较低三个方面。尽管如此，热喷涂技术仍然以其***特的优点获得了广泛的应用。

　　

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