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热喷涂涂层 金相制样 应用说明 热喷涂发明于20世纪初，是一种通过 对“底基”喷涂锌镀层来达到防蚀效果 的技术。五、六十年代末等离子喷枪 技术的发展使得大量高熔点材料喷涂 投入商业应用，如：陶瓷和耐熔金属 用于喷涂材料。今天，除了火焰喷涂 与等离子喷涂，热喷涂技术还包括高 速喷涂与爆燃喷涂，通过使用大量各 种的不同的喷射材料以满足其它不同 应用需求 通过对底基喷涂热喷涂涂层，可使零 件获得此前没有的特殊的表面质量。 零件的整体强度由底基提供，而涂层 则使其表面质量得以显著提高，如耐 腐、耐磨、耐热等。 因此，热喷涂涂层技术广泛应用于航 - 发展新产品 空航天业和电力生产工业，如喷气发 动机、燃气轮机、压缩机、泵零部件 正常的操作程序一般包括喷涂试件， 的重新磨光等。 以对待喷零件的工艺过程进行限定与 优化。然后，对试件的横截面进行金 某些涂层的性能只能通过热喷涂技术 相制样与检测，以评估涂层厚度、孔 实现，主要喷涂材料为金属、陶瓷、 隙尺寸与分布、氧化物和裂纹、与基 碳化物以及各种金属化合物及混合物 底材料的粘合度、界面杂质含量、未 等。 熔颗粒含量等。 热喷涂涂层金相学用途如下： - 限定、监控和控制喷射环境，用于质 量控制 - 失效分析 电弧金属喷涂涂层，显示灰色的氧化物和未熔化的 圆形颗粒 金相制样的困难之处 解决方案： 切割：因夹持试件，和使用粗糙的切割 研磨与抛光：由于软性材料的拖尾效应 - 精确切割 砂轮，而导致涂层裂纹产生； 和脆性材料的剥离，很难确定并评估真 - 使用环氧树脂进行真空浸渍 底基剥离 实的孔隙分布 - 标准化、可重复性操作的热喷涂制样 方法 镶嵌：镶嵌树脂渗透不足 等离子喷涂涂层与底基间的裂纹。裂纹由切割产 图1：陶瓷喷涂涂层，抛光不充分 图2：与图1相同的涂层，正确抛光。 生。 热喷涂涂层 技术与应用 图3：火焰喷涂 涂层：Ni5Al 火焰喷涂：是实现热喷涂涂层的 使用钼对铸铁同步器锁止环进行火焰喷涂，以增加 未熔颗粒 其耐磨性能 最古老的方法。涂层材料可以是 孔隙 金属丝或粉末，然后注入到氧燃 氧化物 料气体火焰中。熔化的雾状颗粒通 底基 过喷枪喷嘴以定向流方式进行喷射。因 为颗粒速度相对较低，氧气接触较大， 因此，涂层中的氧化物含量也相对较高 （图3 ），粘合性能与密度等级为中等 在喷涂过程中，涂层材料、金属丝或粉 水平（可通过后序的熔融处理提高密 末在喷枪高温热源下熔化，并由火焰或 度）。火焰喷涂涂层可用于机械构件与 等离子流加速，向底基喷射。熔化或半 零件的防腐蚀和/或防磨损，磨损轴的 熔化的颗粒流向底基撞击，从而形成涂 表面构