現(xiàn)代表面技術(shù)-第四部分-熱噴涂.ppt

現(xiàn)代表面技術(shù)第四部分 熱噴涂 高原2010 2 28 8 熱噴涂它是將金屬 合金 金屬陶瓷材料加熱到熔融或部分熔融 以高的動(dòng)能使其霧化成微粒并噴至工件表面 形成牢固的涂覆層 熱噴涂的方法有多種 按熱源可分為火焰噴涂 電弧噴涂 等離子噴涂 超音速噴涂 和爆炸噴涂等 經(jīng)熱噴涂的工件具有耐磨 耐熱 耐蝕等功能 熱噴涂技術(shù)是采用氣體 液體燃料或電弧 等離子弧 激光等作熱源 使金屬 合金 金屬陶瓷 氧化物 碳化物 塑料以及它們的復(fù)合材料等噴涂材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài) 通過(guò)高速氣流使其霧化 然后噴射 沉積到經(jīng)過(guò)預(yù)處理的工件表面 從而形成附著牢固的表面層的加工方法 如果將噴涂層再加熱重熔 則產(chǎn)生冶金結(jié)合 這種方法稱為熱噴涂方法 采用熱噴涂技術(shù)不僅能使零件表面獲得各種不同的性能 如耐磨 耐熱 耐腐蝕 抗氧化和潤(rùn)滑等性能 而且在許多材料 金屬 合金 陶瓷 水泥 塑料 石膏 木材等 表面上都能進(jìn)行噴涂 噴涂工藝靈活 噴涂層厚度達(dá)0 5mm 5mm 而且對(duì)基體材料的組織和性能的影響很小 目前 熱噴涂技術(shù)已廣泛應(yīng)用于宇航 國(guó)防 機(jī)械 冶金 石油 化工 機(jī)車車輛和電力等部門 一 熱噴涂原理1 噴涂涂層形成過(guò)程和涂層形成原理 噴涂時(shí) 首先是噴涂材料被加熱達(dá)到熔化或半熔化狀態(tài) 緊接著是熔滴霧化階段 然后是被氣流或熱源射流推動(dòng)向前噴射的飛行階段 最后以一定的動(dòng)能沖擊基體表面 產(chǎn)生強(qiáng)烈碰撞展平成扁平狀涂層并瞬間凝固 圖5 3a 在凝固冷卻的0 1s中 此扁平狀涂層繼續(xù)受環(huán)境和熱氣流影響 圖5 3b 每隔0 1s第二層薄片形成 通過(guò)已形成的薄片向基體或涂層進(jìn)行熱傳導(dǎo) 逐漸形成層狀結(jié)構(gòu)的涂層 圖5 3c 2 涂層結(jié)構(gòu)噴涂層的形成過(guò)程決定了涂層的結(jié)構(gòu) 噴涂層是由無(wú)數(shù)變形粒子互相交錯(cuò)呈波浪式堆疊在一起的層狀組織結(jié)構(gòu) 如圖5 4所示 顆粒與顆粒之間不可避免存在一部分孔隙或空洞 其孔隙率一般在4 20 之間 涂層中伴有氧化物和夾雜 采用等離子弧等高溫?zé)嵩?超音速噴涂以及低壓或保護(hù)氣氛噴涂 可減少以上缺陷 改善涂層結(jié)構(gòu)和性能 由于涂層是層狀結(jié)構(gòu) 是一層一層堆積而成 所以涂層的性能具有方向性 垂直和平行涂層方向上的性能是不一致的 涂層經(jīng)適當(dāng)處理后 結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化 如涂層經(jīng)重熔處理 可消除涂層中氧化物夾雜和孔隙 層狀結(jié)構(gòu)變?yōu)榫|(zhì)結(jié)構(gòu) 與基體表面的結(jié)合狀態(tài)也發(fā)生變化 3 涂層結(jié)合機(jī)理涂層的結(jié)合包括涂層與基體表面的結(jié)合和涂層內(nèi)部的結(jié)合 涂層與基體表面的結(jié)合強(qiáng)度稱為結(jié)合力 涂層內(nèi)部的結(jié)合強(qiáng)度稱為內(nèi)聚力 涂層中顆粒與基體表面之間的結(jié)合以及顆粒之間的結(jié)合機(jī)理目前尚無(wú)定論 通常認(rèn)為有以下幾種方式 1 機(jī)械結(jié)合 碰撞成扁平狀并隨基體表面起伏的顆粒 由于和凹凸不平的表面互相嵌合 形成機(jī)械釘扎而結(jié)合 一般說(shuō)來(lái) 涂層與基體表面的結(jié)合以機(jī)械結(jié)合為主 2 冶金 化學(xué)結(jié)合 這是當(dāng)涂層和基體表面出現(xiàn)擴(kuò)散和合金化時(shí)的一種結(jié)合類型 包括在結(jié)合面上生成金屬間化合物或固溶體 當(dāng)噴涂后進(jìn)行重熔即噴焊時(shí) 噴焊層與基體的結(jié)合主要是冶金結(jié)合 3 物理結(jié)合 顆粒對(duì)基體表面的結(jié)合 是由范德華力或次價(jià)鍵形成的結(jié)合 4 涂層殘余應(yīng)力當(dāng)熔融顆粒碰撞基體表面時(shí) 在產(chǎn)生變形的同時(shí)受到激冷而凝固 從而產(chǎn)生微觀收縮應(yīng)力 涂層的外層受拉應(yīng)力 基體 有時(shí)也包括涂層的內(nèi)層則產(chǎn)生壓應(yīng)力 涂層中的這種殘余直力是由噴涂熱條件及噴涂材料與基體材料物理性質(zhì)的差異所造成的 它影響涂層質(zhì)量 限制涂層的厚度 工藝上要采取措施以消除和減少涂層殘余應(yīng)力 二 熱噴涂的種類和特點(diǎn)1 熱噴涂種類按涂層加熱和結(jié)合方式 熱噴涂有噴涂和噴熔兩種 前者是基體不熔化 涂層與基體形成機(jī)械結(jié)合 后者則是涂層經(jīng)再加熱重熔 涂層與基體互溶并擴(kuò)散形成冶金結(jié)合 它們與堆焊的根本區(qū)別都在于母材基體不熔化或極少溶化 熱噴涂技術(shù)按照加熱噴涂材料的熱源種類分為 火焰噴涂 電弧噴涂 高頻噴涂 等離子弧噴涂 超音速噴涂 爆炸噴涂 激光噴涂和重熔 電子束噴涂 2 熱噴涂特點(diǎn) 1 適用范圍廣 涂層材料可以是金屬和非金屬 如聚乙烯 尼龍等塑料 氧化物 氮化硅 氮化硼等陶瓷 以及復(fù)合材料 被噴涂工件也可以是金屬和非金屬 如木材 用復(fù)合粉末噴成的復(fù)合涂層可以把金屬和塑料或陶瓷結(jié)合起來(lái) 獲得良好的綜合性能 其他方法難以達(dá)到 2 工藝靈活 施工對(duì)象小到10mm內(nèi)孔 大到鐵塔 橋梁等大型結(jié)構(gòu) 噴涂既可在整體表面上進(jìn)行 也可在指定區(qū)域內(nèi)涂敷 既可在真空或控制氣氛中噴涂活性材料 也可在野外現(xiàn)場(chǎng)作業(yè) 3 噴涂層的厚度可調(diào)范圍大 涂層厚度可從幾十微米到幾毫米 表面光滑 加工量少 用特細(xì)粉末噴涂時(shí) 不加研磨即可使用 4 工件受熱程度可以控制 除噴熔外 熱噴涂是一種冷工藝 例如氧 乙炔焰噴涂 等離子噴涂或爆炸噴涂 工件受熱程度均不超過(guò)250 工件不會(huì)發(fā)生畸變 不改變工件的金相組織 5 生產(chǎn)率高 大多數(shù)工藝方法的生產(chǎn)率可達(dá)到每小時(shí)噴涂數(shù)千克噴涂材料 有些工藝方法可高達(dá)50kg h以上 三 熱噴涂預(yù)處理為了提高涂層與基體表面的結(jié)合強(qiáng)度 在噴涂前 對(duì)基體表面進(jìn)行清洗 脫脂和表面粗糙化等預(yù)處理 是噴涂工藝中一個(gè)重要工序 1 基體表面的清洗 脫脂 1 堿洗法 堿洗法是將基體表面放到氫氧化鈉或碳酸鈉等堿性溶液中 待基體表面的油脂溶解后 再用水沖洗干凈 2 溶液洗滌法 溶液洗滌法是采用揮發(fā)性溶液 如丙酮 汽油 三氯乙烯和過(guò)氯乙烷乙烯等 它們的主要作用是把基體表面的礦物油溶解掉 再加以清除 3 蒸氣清洗法 蒸氣清洗法是采用三氯乙烯蒸氣進(jìn)行清洗 盡管這種方法的清洗效果很好 但是對(duì)人體有一定的危害 4 對(duì)疏松表面的清洗 脫脂 對(duì)疏松表面 如鑄鐵件 的清洗 脫脂是比較困難的 盡管油脂不在工件表面 但在噴涂時(shí) 由于基體表面的溫度升高 疏松孔中的油脂就會(huì)滲透到基體表面 對(duì)涂層與基體的結(jié)合極為不利 因此 對(duì)疏松基體表面 經(jīng)過(guò)清洗 脫脂后 還需要將其表面加熱到250 左右 盡量將油脂滲透到表面 然后再加以清洗 2 基體表面氧化膜的處理一般采用機(jī)械方法 如切削加工方法和人工除銹法 也可以采用硫酸或鹽酸進(jìn)行酸洗 3 基體表面的粗化處理基體表面的粗化處理是提高涂層與基體表面機(jī)械結(jié)合強(qiáng)度的一個(gè)重要措施 噴涂前4h 8h內(nèi)必須對(duì)工件表面進(jìn)行粗糙化處理 并帶手套搬動(dòng)粗糙化處理后的工件 常用的表面粗化處理方法如下 1 噴砂法 噴砂是最常用的粗糙化工藝方法 砂粒有冷硬鐵砂 氧化鋁砂 碳化硅砂等多種 可根據(jù)工件表面的硬度選擇使用 若基體材料硬度低于360HV 則選用白口冷硬鐵砂等 若基體材料硬度高于360HV 則選用氧化鋁剛玉或碳化硅砂等 噴砂前工件表面要清洗 脫脂 噴砂用的壓縮空氣應(yīng)去油和水 用專用噴砂機(jī)進(jìn)行噴砂 砂粒應(yīng)清潔銳利 污染和磨損的砂粒不能使用 用白口冷硬鐵砂時(shí) 空氣壓力為0 3MPa 0 7MPa 用氧化鋁砂時(shí) 砂粒尺寸在0 5mm 1mm之間 空氣壓力為0 15MPa 0 4MPa 若工件表面硬度在510HV以上又不容許去除硬表面層時(shí) 噴砂后還需先涂敷結(jié)合層以增加噴涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度 結(jié)合層材料主要有鉬 鎳 鋁和鋁青銅等 選用時(shí)應(yīng)注意結(jié)合層材料的適用范圍 如鉬不適用于銅 銅合金和氮化層表面 鎳鋁合金不適用于銅及銅合金工件表面 鋁青銅不適用于氮化層表面 噴砂時(shí)要有良好的通風(fēng)吸塵裝置 必要時(shí) 需作比較性試驗(yàn) 以選擇具有最佳涂層附著力的工藝參數(shù) 噴砂后除極硬的材料表面外 不應(yīng)出現(xiàn)光亮表面 噴砂表面粗化完成后 工件表面要保持清潔 并盡快 一般不超過(guò)2h 轉(zhuǎn)入噴涂工序 2 機(jī)械加工法 對(duì)軸 套類零件表面的粗化處理 可采用挑扣 開(kāi)槽 滾花等簡(jiǎn)便切削加工方法 這樣它可限制涂層的收縮應(yīng)力 增加涂層與基體表面的接觸面積 提高涂層與基體以及涂層間的結(jié)合強(qiáng)度 對(duì)承受靜載荷為主的工件 表面邊緣應(yīng)倒90 135 圓弧 其根部半徑應(yīng)大于涂層厚度的一半 至少為0 75mm 對(duì)承受動(dòng)載荷為主的工件 表面邊緣和端部應(yīng)加工成較大半徑的圓角或與表面成小于30 的斜面 以適應(yīng)噴涂需要 對(duì)涂層結(jié)合力要求不高的軸類工件 可在要求修復(fù)的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行車螺紋和滾壓處理 形成粗糙表面 一般為每厘米10條紋左右 需高結(jié)合力時(shí) 則可車20條左右 車削形狀為階梯狀 階梯的尖角最好加工成圓角 噴涂后不易產(chǎn)生缺陷 工件有裂紋時(shí) 應(yīng)在裂紋處開(kāi)槽 其寬度約為裂紋寬度的3 4倍 槽的側(cè)面深0 6mm左右 并與基體呈略小于90 的銳角 凹面修復(fù)的預(yù)加工也可采用類似方法 即在磨損部位邊緣加工成深0 6mm略小于90 的銳角 但凹面深度大于0 75mm時(shí) 則采用預(yù)埋釘?shù)姆椒ㄒ栽黾油繉咏Y(jié)合力 工件上的氣孔應(yīng)加工全部敞開(kāi) 側(cè)面深0 6mm 并與孔基面成小于90 的銳角 平面修復(fù)可采用開(kāi)槽法增加涂層結(jié)合力 槽長(zhǎng)10mm 15mm 槽深度和寬度均應(yīng)小于1 5mm 槽間距約10mm 15mm 3 化學(xué)腐蝕法 基體表面進(jìn)行化學(xué)腐蝕 由于晶粒上各個(gè)晶面的腐蝕速度不同 可形成粗糙的表面 4 電弧法 又稱電火花拉毛法 是將直徑比較細(xì)的鎳 或鋁 絲作為電極 在電弧作用下 電極材料與基體表面局部熔合 產(chǎn)生粗糙的表面 這種方法適用于硬度比較高的基體表面 但不適用于比較薄的零件表面 4 基體表面的預(yù)熱處理涂層與基體表面的溫度差會(huì)使涂層產(chǎn)生收縮應(yīng)力 從而引起涂層開(kāi)裂和剝落 基體表面的預(yù)熱可降低和防止上述不利影響 但預(yù)熱溫度不宜過(guò)高 以免引起基體表面氧化而影響涂層與基體表面的結(jié)合強(qiáng)度 一般基體表面的預(yù)熱溫度在200 300 之間 預(yù)熱可直接用噴槍進(jìn)行 如用中性氧 乙炔焰對(duì)工件直接加熱 預(yù)熱也可在電爐 高頻爐等中進(jìn)行 具體用什么方法可根據(jù)生產(chǎn)條件選擇 5 非噴涂表面的保護(hù)在噴砂和噴涂前 必須對(duì)基體的非噴涂表面進(jìn)行保護(hù) 其保護(hù)方法可根據(jù)非噴涂表面的形狀和特點(diǎn) 設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)易的保護(hù)罩 保護(hù)罩材料可采用薄銅皮或鐵皮 對(duì)基體表面上的鍵槽和小孔等不允許外物進(jìn)入的部位 噴砂前可以用金屬 橡膠或石棉繩等堵塞 噴砂后換上炭素物或石棉等 以防止熔融的熱噴涂材料進(jìn)入 四 熱噴涂材料 一 熱噴涂線材 1 碳鋼及低合金鋼絲 最常用的是85優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼絲和T8A碳素工具鋼絲 一般采用電弧噴涂 用于噴涂曲軸 柱塞 機(jī)床導(dǎo)軌等常溫工作的機(jī)械零件滑動(dòng)表面耐磨涂層及磨損部位的修復(fù) 2 不銹鋼絲 lCrl3 2Crl3 3Crl3等馬氏體不銹鋼絲主要用于強(qiáng)度和硬度較高 耐蝕性要求不太高的場(chǎng)合 其涂層不易開(kāi)裂 lCrl7在氧化性酸類 多數(shù)有機(jī)酸 有機(jī)酸鹽水溶液中有良好的耐蝕性 lCrl8Ni9Ti等奧氏體不銹鋼絲有良好的工藝性能 在多數(shù)氧化性介質(zhì)和某些還原性介質(zhì)中都有較好的耐蝕性 用于噴涂水泵軸等 由于不銹鋼涂層收縮率大 易開(kāi)裂 適于噴涂薄層 3 鋁絲 鋁和氧有很強(qiáng)的親和力 鋁在室溫下大氣中就能形成致密而堅(jiān)固的AL203氧化膜 能防止鋁進(jìn)一步氧化 純鋁噴涂除大量用于鋼鐵保護(hù)涂層外 還可作為鋼的抗高溫氧化涂層 導(dǎo)電涂層和改善電接觸的涂層 鋁絲雜質(zhì)含量的增加 會(huì)影響到鋁在氧化時(shí)形成氧化膜的連續(xù)性 特別在含有鐵 硅和銅等元素時(shí) 耐腐蝕性降低 所以 一般鋁絲純度 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 應(yīng)大于99 7 鋁絲直徑2mm 3mm 噴涂時(shí) 表面不得有油污和氧化膜 4 鋅絲 在鋼鐵件上 只要噴涂0 2mm的鋅層 就可在大氣 淡水 海水中保持幾年至幾十年不銹蝕 為了避免有害元素對(duì)鋅涂層耐蝕性的影響 最好使用純度 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 在99 85 以上的純鋅絲 在鋅中加鋁可提高涂層的耐蝕性能 若鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30 則耐蝕性最佳 但由于拉拔困難 各國(guó)使用鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在16 以下的鋅鋁合金 鋅噴涂廣泛用于大型橋梁 鐵路配件 鋼窗 電視臺(tái)天線 水閘門和容器等 5 鉬絲 鉬與氫不產(chǎn)生反應(yīng) 可用于氫氣保護(hù)或真空條件下的高溫涂層 鉬是一種自粘結(jié)材料 可與碳鋼 不銹鋼 鑄鐵 蒙乃爾合金 鎳及鎳合金 鎂及鎂合金 鋁及鋁合金等形成牢固的結(jié)合 鉬可在光滑的工件表面上形成1 m的冶金結(jié)合層 常用作打底層材料 如機(jī)床導(dǎo)軌噴涂鋼時(shí) 用鉬作為打底層可增加鋼噴涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度 鉬的摩擦系數(shù)小 適用于噴涂活塞環(huán)和摩擦片 但鉬不能作為銅及銅合金 鍍鉻表面和硅鐵表面的涂層 6 錫及錫合金絲 錫涂層具有很高的耐腐蝕性能 常用作食品器具的保護(hù)涂層 但錫中砷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得大于0 015 含銻和鋁的錫合金絲具有摩擦系數(shù)低 韌性好 耐蝕性和導(dǎo)熱性良好等特性 在機(jī)械工業(yè)中 廣泛應(yīng)用于軸承 軸瓦和其他滑動(dòng)摩擦部件的耐磨涂層 此外 錫可在熟石膏等材料上噴涂制成低熔點(diǎn)模具 7 鉛及鉛合金絲 鉛具有很好的防X射線輻射的性能 在原子能工業(yè)中廣泛用于防輻射涂層 含銻和銅的鉛合金絲材料的涂層具有耐磨和耐蝕等特性 用于軸承 軸瓦和其他滑動(dòng)摩擦部件的耐磨涂層 但涂層較疏松 用于耐腐蝕時(shí)需經(jīng)封閉處理 由于鉛蒸氣對(duì)人體危害較大 噴涂時(shí)應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)措施 8 銅及銅合金絲 銅主要用于電器開(kāi)關(guān)的導(dǎo)電涂層 塑料和水泥等建筑表面的裝飾涂層 黃銅涂層則用于修復(fù)磨損及超差的工件 如修補(bǔ)有鑄造砂眼 氣孔的黃銅鑄件 也可作裝飾涂層 黃銅中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 左右的錫 可改善耐海水腐蝕性能 鋁青銅的強(qiáng)度比一般黃銅高 耐海水 硫酸和鹽酸的腐蝕 有良好的耐磨性和抗腐蝕疲勞性能 采用電弧噴涂時(shí)與基體結(jié)合強(qiáng)度高 可作為打底涂層 常用于水泵葉片 氣閘活門 活塞及軸瓦等的噴涂 磷青銅涂層比其他青銅涂層更為致密 有良好的耐磨性 可用來(lái)修復(fù)軸類和軸承等的磨損部位 也可用于美術(shù)工藝品的裝飾涂層 9 鎳及鎳合金絲 蒙乃爾合金對(duì)氨水 海水 照相用藥劑 酚醛 甲酚 汽油 礦物油 酒精 碳酸鹽水溶液及熔鹽 脂肪酸以及其他有機(jī)酸的耐蝕性優(yōu)良 對(duì)硫酸 醋酸 磷酸和干燥氯氣等介質(zhì)的耐蝕性較好 但對(duì)鹽酸 硝酸 鉻酸等介質(zhì)不耐蝕 常用于水泵軸 活塞軸 耐蝕容器的噴涂 80Ni20cr在高溫下幾乎不氧化 是最好的耐熱耐蝕材料 常用于高溫耐腐蝕涂層 鎳鉻耐熱合金絲涂層致密 與母材金屬的結(jié)合性好 常用于A12O3 Zr2等陶瓷涂層的打底層 但不能用于硫化氫 亞硫酸氣體以及硝酸和鹽酸介質(zhì)中 10 復(fù)合噴涂絲 用機(jī)械方法將兩種或更多種材料復(fù)合壓制成噴涂線材稱復(fù)合噴涂絲 不銹鋼 鎳 鋁等組成的復(fù)合噴涂絲 利用鎳 鋁的放熱反應(yīng)使涂層與多種基體 母材 金屬結(jié)合牢固 而且因復(fù)合了多種強(qiáng)化元素 改善了涂層的綜合性能 涂層致密 噴涂參數(shù)易于控制 便于火焰噴涂 因此 它是目前正在擴(kuò)大使用的噴涂材料 主要用于油泵轉(zhuǎn)子 軸承 汽缸襯里和機(jī)械導(dǎo)軌表面的噴涂 也可用于碳鋼和耐蝕鋼磨損件的修補(bǔ) 二 熱噴涂粉末熱噴涂材料應(yīng)用最早的是一些線材 而只有塑性好的材料才能做成線材 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 發(fā)現(xiàn)任何固體材料都可以制成粉末 所以粉末噴涂材料越來(lái)越得到廣泛應(yīng)用 粉末材料可分為金屬及合金粉末 陶瓷材料粉末和復(fù)合材料粉末 1 金屬及合金粉末 1 噴涂合金粉末 又稱冷噴合金粉末 這種粉末不需或不能進(jìn)行重熔處理 按其用途分為打底層粉末和工作層粉末 打底層粉末用來(lái)增加涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度 工作層粉末保證涂層具有所要求的使用性能 放熱型自粘結(jié)復(fù)合粉末是最常用的打底層粉末 工作層粉末熔點(diǎn)要低 具有較高的伸長(zhǎng)率 以避免涂層開(kāi)裂 氧 乙炔焰噴涂工作層粉末 最常用的是鎳包鋁復(fù)合粉末與自熔性合金的混合粉末 2 噴熔合金粉末 又稱自熔性合金粉末 因合金中加入了強(qiáng)烈的脫氧元素如Si B等 在重熔過(guò)程中它們優(yōu)先與合金粉末中氧和工件表面的氧化物作用 生成低熔點(diǎn)的硼硅酸鹽覆蓋在表面 防止液態(tài)金屬氧化 改善對(duì)基體的潤(rùn)濕能力 起到良好的自熔劑作用 所以稱之為自熔性合金粉末 噴熔用的自熔性合金粉末有鎳基 鈷基 鐵基及碳化鎢等四種系列 2 陶瓷材料粉末陶瓷屬高溫?zé)o機(jī)材料 是金屬氧化物 碳化物 硼化物 硅化物等的總稱 其硬度高 熔點(diǎn)高 但脆性大 常用的陶瓷粉末有 1 氧化物 它是使用最廣泛的高溫材料 氧化物陶瓷粉末涂層與其他耐熱材料涂層相比 絕緣性能好 熱導(dǎo)率低 高溫強(qiáng)度高 特別適合作熱屏蔽和電絕緣涂層 2 碳化物 它包括碳化鎢 碳化鉻 碳化硅等 很少單獨(dú)使用 往往采用鈷包碳化鎢或鎳包碳化鎢 以防止噴涂時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重失碳現(xiàn)象 為保證涂層質(zhì)量 須嚴(yán)格控制噴涂工藝參數(shù) 或在含碳的保護(hù)氣氛中噴涂 碳化鎢是一種超硬耐磨材料 由于溫度和均勻度等因數(shù) 其組織及性能很難達(dá)到燒結(jié)碳化鎢硬質(zhì)合金的性能 碳化鉻 碳化硅也可用作耐磨或耐熱涂層 3 復(fù)合材料粉末復(fù)合材料粉末是由兩種或更多種金屬和非金屬 陶瓷 塑料 非金屬礦物 固體粉末混合而成 其特點(diǎn)是 1 復(fù)合粉的粉粒是非均相體 在熱噴涂作用下形成廣泛的材料組合 從而使涂層具有多功能性 2 復(fù)合材料之間在噴涂時(shí)可發(fā)生某些希望的有利反應(yīng) 改善噴涂工藝 提高涂層質(zhì)量 例如 可制成放熱型復(fù)合粉 使涂層與基體除機(jī)械結(jié)合外 還有冶金結(jié)合 提高涂層結(jié)合強(qiáng)度 3 包覆型復(fù)合粉的外殼 在噴涂時(shí)可對(duì)核心物質(zhì)提供保護(hù) 使其免于氧化和受熱分解 按照復(fù)合粉末的結(jié)構(gòu) 一般分為包覆型 非包覆型和燒結(jié)型 包覆型復(fù)合粉末的芯核被包覆材料完整地包覆著 非包覆型粉末的芯核被包覆材料包覆程度是不均勻和不完整的 按照復(fù)合粉末形成涂層的機(jī)理可分為自粘結(jié) 增效或自放熱 復(fù)合粉末和工作層粉末 工作層復(fù)合粉末品種較多 自粘結(jié)復(fù)合粉末多用作基體與工作層間的過(guò)渡層 即打底層粉末 它在噴涂時(shí)產(chǎn)生放熱反應(yīng) 有助于涂層與基體的結(jié)合 形成致密而又粗糙的過(guò)渡層 有效地改善涂敷性能 按照涂層功能 復(fù)合粉末有硬質(zhì)耐磨復(fù)合粉末 耐高溫和隔熱復(fù)合粉末 耐腐蝕和抗氧化復(fù)合粉末 絕緣和導(dǎo)電復(fù)合粉末以及減摩潤(rùn)滑復(fù)合粉末等多種 硬質(zhì)耐磨復(fù)合粉末的芯核材料為各種碳化物硬質(zhì)合金顆粒 包覆材料為金屬和合金 如Co WC Ni WC Fe WC NiCr WC NiCr Cr3C2 Ni TiC2 Co Cr3C2等 加入有自粘結(jié)作用的鎳包鉬復(fù)合粉末后 可增加涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度 提高涂層的致密性和抗氧化性 減摩潤(rùn)滑復(fù)合粉末的芯核材料是固體潤(rùn)滑劑顆粒 如石墨 MoS 硅藻土 WS2 NbS2 聚四氟乙烯等 它們的摩擦系數(shù)和硬度低 并有自潤(rùn)滑性能 是一種多孔的軟質(zhì)材料 其包覆材料為金屬Co Ni Ag Fe Cr W Mo Ti 青銅等 耐高溫和隔熱復(fù)合粉末分為金屬型 陶瓷型和金屬陶瓷型三類 金屬型復(fù)合粉末主要有Ni AL NiCr AL NiCr Co NiCr ALY CoCr ALY等 涂層致密性好 導(dǎo)熱快 是良好的耐高溫涂層 陶瓷型復(fù)合粉末主要有Zr02 A1203 Cr2O3 TiO2 MgO NiO Y203等 其涂層孔隙多 傳熱和散熱均緩慢 是良好的高溫隔熱涂層 金屬陶瓷型復(fù)合粉末由金屬型和陶瓷型兩種復(fù)合粉末按不同組成和配比復(fù)合而成 涂層性能介于前兩者之間 是良好的耐高溫和隔熱涂層 耐腐蝕和抗氧化復(fù)合粉末也分為金屬型 陶瓷型和金屬陶瓷型三類 導(dǎo)電復(fù)合粉末是在鎳粉上涂敷Cu Ag Pb Pt和Au等制成 噴涂在絕緣體上制備導(dǎo)電涂層 絕緣復(fù)合粉末由陶瓷氧化物組成 如富鋁紅柱石 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為71 8 的A12O3及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28 2 的Si02 鈦酸鈣 CaO Ti02 灰色氧化鋁 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2 5 的Ti02的AL2O3 等都有極好的電絕緣性能 用熱噴涂方法可在導(dǎo)體表面制備電絕緣性能優(yōu)異的涂層紅外線輻射和防輻射復(fù)合粉末有 AL2O3 Ti02 A12O3 Ti02 Zr02 NiO Cr2O3 AL2O3 FeO Ti02等 這些復(fù)合粉末涂層在較低溫度下有很好的熱輻射特性 同時(shí)吸收熱輻射能力弱 遠(yuǎn)紅外輻射復(fù)合粉末主要有鈦鋯系 鈦鐵系 硅鐵系材料按不同配比制成 該涂層在受熱時(shí)能輻射出波長(zhǎng)6 m 50 m的遠(yuǎn)紅外波 含稀土和鉛的復(fù)合粉末涂層具有防x射線等的輻射能力 含BN B6Si等復(fù)合粉末可用作中子吸收裝置的涂層 4 塑料塑料具有良好的防粘 低摩擦系數(shù)和特殊的物理化學(xué)性能 五 熱噴涂裝置和設(shè)備1 氧 乙炔焰噴涂裝置圖5 5是典型的氧 乙炔噴槍示意圖 噴槍主要由兩部分組成 產(chǎn)生火焰的氧 乙炔供給系統(tǒng)和噴涂粉末供給系統(tǒng) 進(jìn)行熱噴涂時(shí) 氧氣和乙炔在噴嘴燃燒 同時(shí)粉末隨氧氣輸送到噴嘴 粉末被噴嘴的高溫火焰加熱熔化或半熔化后噴射到工件表面形成所需要的涂層 2 等離子噴涂裝置等離子噴涂裝置包括電源 控制系統(tǒng) 噴槍 冷卻系統(tǒng)和供氣系統(tǒng) 圖5 6為整套等離子噴涂裝置示意圖 等離子噴涂裝置的電源采用直流電源 常用的有直流發(fā)電機(jī)電源 硅整流飽和電抗器型電源以及晶閘管型電源 電源應(yīng)具有陡降的外特性 具有一定的起弧空載電壓和可調(diào)的電功率 等離子噴槍分為外圓噴槍和內(nèi)圓噴槍兩大類 外圓噴槍用于零件的外表面噴涂 也可用于較大直徑的淺內(nèi)孔表面的噴涂 較深內(nèi)孔表面的噴涂則采用內(nèi)圓噴槍 六 熱噴涂工藝工件經(jīng)清整處理和預(yù)熱后 一般先在表面噴一層打底層 或稱過(guò)渡層 然后再噴涂工作層 具體噴涂工藝因噴涂方法不同而有所差異 一 氧 乙炔焰噴涂與噴熔1 氧 乙炔焰噴涂 1 氣體火焰線材噴涂 將線材或棒材送入氧 乙炔火焰區(qū)加熱熔化 借助壓縮空氣使其霧化成顆粒 噴向粗糙的工件表面形成涂層 這種噴涂設(shè)備簡(jiǎn)單 成本低 手工操作靈活方便 廣泛應(yīng)用于曲軸 柱塞 軸頸 機(jī)床導(dǎo)軌 橋梁 鐵塔 鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)架等 缺點(diǎn)是噴出的熔滴大小不均勻 導(dǎo)致涂層不均勻和孔隙大等缺陷 2 氣體火焰粉末噴涂 它也是以氧 乙炔焰為熱源 借助高速氣流將噴涂粉末吸入火焰區(qū) 加熱到熔融或高塑性狀態(tài)后再噴射到粗糙的工件表面 形成涂層 其工藝過(guò)程包括表面制備 噴涂打底層粉末 噴涂工作層粉末 涂層加工 打底層一般噴涂放熱型鋁包鎳復(fù)合粉末 噴涂前工件用中性焰或弱碳化焰預(yù)熱到100 一200 噴涂火焰為中性焰 噴涂距離為150mm 260mm 打底層粉末起結(jié)合作用 其厚度一般為O 10mm 0 15mm 工作層粉末不是放熱型 粉末所需熱量全部由火焰提供 噴涂火焰也采用中性焰或碳化焰 噴涂距離為180mm 200mm 噴涂時(shí)火焰功率要大些 以粉末加熱到白亮色為宜 采用間斷噴涂可防止工件過(guò)熱 火焰粉末噴涂工件受熱溫度低 主要用于保護(hù)或修復(fù)已經(jīng)精加工的或不容許變形的機(jī)械零件 如軸 軸瓦 軸套等 2 氧 乙炔焰噴熔氧 乙炔焰噴熔以氧 乙炔焰為熱源 將自熔性合金粉末噴涂到經(jīng)制備的工件表面上 然后對(duì)該涂層加熱重熔并潤(rùn)濕工件 通過(guò)液態(tài)合金與固態(tài)工件表面間相互溶解和擴(kuò)散 形成牢固的冶金結(jié)合 它是介于噴涂和堆焊之間的一種新工藝 粉末噴涂涂層與基體呈機(jī)械結(jié)合 結(jié)合強(qiáng)度低 涂層多孔不致密 堆焊層熔深大 稀釋率高 加工余量大 而經(jīng)噴熔處理的涂層 表面光滑 稀釋率極低 涂層與基體金屬結(jié)合強(qiáng)度高 致密無(wú)氣孔 噴熔的缺點(diǎn)是重熔溫度高 須達(dá)到粉末熔點(diǎn)溫度 工件受熱溫度高 會(huì)產(chǎn)生變形 噴熔工藝包括 工件表面制備 工件預(yù)熱 噴涂合金粉末 重熔處理 冷卻 涂層后處理 根據(jù)噴涂粉末和重熔處理的先后次序 氧 乙炔噴熔可分為一步法和二步法 一步法時(shí) 噴粉和重熔交替或幾乎同時(shí)進(jìn)行 一步法要求粉末的粒度細(xì) 粉末直接噴人熔池 這種方法輸入到工件的熱量較少 工件變形較小 涂層厚度一般為0 8mm 1 2mm 涂層表面光滑平整度稍差 適合于大工件上小面積或小尺寸零件的噴熔 主要用于噴銅 鎳和不銹鋼等耐腐蝕的涂層 二步法時(shí) 先在零件表面均勻噴粉 達(dá)到一定厚度后再重熔 而且不一定使用同一熱源 二步法使用的粉末粒度較粗 輸入工件的熱量較多 工件的變形較大 二步法適用于要求表面涂層厚度均勻 光滑平整的工件 特別適用于尺寸大的零件和圓柱面的噴熔 它主要噴熔鈷基 鎳基合金等 二 電弧線材噴涂電弧線材噴涂是將金屬或合金絲制成兩個(gè)熔化電極 由電動(dòng)機(jī)變速驅(qū)動(dòng) 在噴槍口相交產(chǎn)生短路而引發(fā)電弧 熔化 借助壓縮空氣霧化成微粒并高速噴向經(jīng)預(yù)處理的工件表面 形成涂層 一般采用不銹鋼絲 高碳鋼絲 合金工具鋼絲 鋁絲和鋅絲等作噴涂材料 廣泛應(yīng)用于軸類 導(dǎo)輥等負(fù)荷零件的修復(fù) 以及鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂層 與火焰噴涂相比 它具有以下特點(diǎn) 涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度高 剪切強(qiáng)度高 以電加熱 熱能利用率高 成本低 熔敷能力大 如噴鋅線可達(dá)30kg h 40Kg h 采用兩根不同成分的金屬絲可獲得假合金涂層 如鋁青銅和Crl3鋼絲等 三 等離子噴涂等離子噴涂是利用等離子焰流 即非轉(zhuǎn)移等離子弧作熱源 將噴涂材料加熱到熔融或高塑性狀態(tài) 在高速等離子焰流引導(dǎo)下高速撞擊工件表面 并沉積在經(jīng)過(guò)粗糙處理的工件表面形成很薄的涂層 涂層與母材的結(jié)合主要是機(jī)械結(jié)合 其原理見(jiàn)圖5 7 等離子焰溫度高達(dá)10000 以上 可噴涂幾乎所有固態(tài)工程材料 包括各種金屬和合金 陶瓷 非金屬礦物及復(fù)合粉末材料等 等離子焰流速達(dá)1000m s以上 噴出的粉粒速度可達(dá)180m s 600m s 得到的涂層致密性和結(jié)合強(qiáng)度均比火焰噴涂及電弧噴涂高 等離子噴涂工件不帶電 受熱少 表面溫度不超過(guò)250 母材組織性能無(wú)變化 涂層厚度可嚴(yán)格控制在幾微米到1mm左右 若等離子弧功率過(guò)低 則粉末熔化不良 從而降低涂層的結(jié)合強(qiáng)度和沉積效率 若功率過(guò)大 粉末過(guò)熱蒸發(fā)大 沉積率低 功率大小取決于粉末種類 性質(zhì)和送粉量的大小 氮?dú)獾入x子弧電流一般為250A 400A 氬氣等離子弧電流一般為400A 600A 電弧電壓與噴槍結(jié)構(gòu) 工作氣種類及流量有關(guān) 氮?dú)獾入x子弧電壓為70V 90V 氬氣等離子弧電壓則為20V 40V 目前 工業(yè)上應(yīng)用的功率范圍為25kW 40kW 工作氣一般推薦采用氮?dú)饣虻粴寤旌蠚?成本低 對(duì)易氧化或涂層質(zhì)量要求高的可選用氬氣或氦氣 送粉氣一般與工作氣相同 其流量與送粉氣種類及送粉量大小有關(guān) 一般為工作氣流量的1 3 1 5 送粉量過(guò)大 粉末熔化不良 過(guò)小 則粉末易過(guò)熱 噴涂距離小 則噴涂效率高 噴涂距離大 噴涂效率會(huì)明顯下降 涂層氣孔率增加 但噴涂距離過(guò)小 則又導(dǎo)致工件受熱產(chǎn)生大的變形 對(duì)金屬粉末來(lái)說(shuō) 噴涂距離為100mm 150mm 噴嘴與工件的夾角以10 45 為宜 噴槍移動(dòng)速度以一次噴涂厚度不超過(guò)0 25mm為宜 四 爆炸噴涂爆炸噴涂是氧 乙炔焰噴涂技術(shù)中最復(fù)雜的一種方法 它是將一定量的粉末注入噴槍的的同時(shí) 引入一定量的氧 乙炔混合氣體 將混合氣體點(diǎn)燃引爆產(chǎn)生高溫 可達(dá)3300 使粉末加熱到高塑性或熔融狀態(tài) 以每秒4 8次的頻率高速 可達(dá)700m s 760m s 射向工件表面 形成高結(jié)合強(qiáng)度和高致密度的涂層 爆炸噴涂主要用于金屬陶瓷 氧化物及特種金屬合金 如91WC9Co 86WC4Cr10Co 60AL2O340TiO2 65Cr3C2 35NiCr 55Cu41Ni4In等 被噴涂的基體材料為金屬和陶瓷材料 基體表面的溫度不超過(guò)205 為宜 涂層厚度一般為0 025mm 0 30mm 涂層粗糙度可小于Ra1 60 經(jīng)磨削加工后可達(dá)Ra0 025 涂層與基體的結(jié)合為機(jī)械結(jié)合 結(jié)合強(qiáng)度可達(dá)70MPa以上 爆炸噴涂在航空產(chǎn)品零件上已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用 例如高低壓壓氣葉片 渦輪葉片 輪轂密封槽 齒輪軸 火焰筒外壁 襯套 副翼 襟翼滑軌等零件 爆炸噴涂后的零件使用效果也是十分明顯的 在航空發(fā)動(dòng)機(jī)一 二級(jí)鈦合金風(fēng)扇葉片的中間阻尼臺(tái)上 爆炸噴涂一層O 25mm厚的碳化鎢涂層后 其使用壽命可從100h延長(zhǎng)到l000h以上 在燃燒室的定位卡環(huán)上噴涂一層O 12mm厚的碳化鎢涂層后 零件壽命從4000h延長(zhǎng)到28000h以上 氧 乙炔焰爆炸噴涂技術(shù)為美國(guó)聯(lián)合碳化物公司專利 爆炸噴涂設(shè)備包括爆炸噴槍 氧氣和乙炔供給裝置等 操作時(shí)噪音極大 需在隔音室內(nèi)遙控操作 七 熱噴涂涂層后處理和涂層性能的檢驗(yàn) 一 熱噴涂涂層后處理熱噴涂后 工件因溫升不高 一般可直接空冷 對(duì)于細(xì)長(zhǎng) 薄壁等零件 為防止變形 可采取緩冷方法 涂層應(yīng)盡快進(jìn)行后處理 如鎳基或鈷基自熔性粉末噴涂后 應(yīng)在1050 1300 進(jìn)行熔融處理 較小的工件可在氫保護(hù)氣氛爐內(nèi)加熱熔融 有的涂層在噴涂后可迅速加熱到規(guī)定的溫度 保溫15min 然后在靜止空氣中冷卻 涂層表面需封閉的工件應(yīng)在噴涂后立即進(jìn)行 根據(jù)工件使用狀態(tài)選擇涂層封閉劑 常用封閉劑有 高熔點(diǎn)蠟類 耐蝕 減摩的不溶于潤(rùn)滑油的合成樹(shù)脂 如烘干酚醛 環(huán)氧 環(huán)氧酚醛 水解乙基硅酸鹽等 涂層精加工時(shí) 為避免涂層局部過(guò)熱 可采用冷卻劑冷卻 切削刀具必須鋒利 二 熱噴涂涂層性能的一般檢驗(yàn)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng) 常采用簡(jiǎn)便方法對(duì)涂層進(jìn)行初步質(zhì)量檢驗(yàn) 用肉眼觀察涂層是否均勻 有無(wú)明顯隆起現(xiàn)象 表面粗糙度是否符合要求等 檢驗(yàn)涂層與基體結(jié)合力時(shí) 可用鋼棒輕敲涂層和未噴涂的工件表面 如發(fā)出的聲音相似 則涂層與基體結(jié)合力好 聲音低沉則不好 涂層表面微裂紋的檢查 可在有一定溫度的工件表面上涂乙醇或石油醚 在熔劑蒸發(fā)的數(shù)秒鐘內(nèi) 若看到涂層表面有暗色線條則表明涂層有微裂紋存在 熱噴涂涂層性能的檢驗(yàn)技術(shù)是對(duì)涂層系統(tǒng)設(shè)計(jì) 噴涂工藝的合理性 可靠性和經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行綜合評(píng)定的專門鑒定技術(shù) 目前我國(guó)尚未制定出統(tǒng)一的熱噴涂涂層檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn) 在國(guó)外 有些國(guó)家已經(jīng)制定出了各自的涂層性能檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn) 三 涂層與基體表面的結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)涂層與基體表面的結(jié)合強(qiáng)度是評(píng)定涂層質(zhì)量的重要指標(biāo)之一 若結(jié)合強(qiáng)度達(dá)不到規(guī)定的要求 將會(huì)出現(xiàn)涂層的嚴(yán)重剝落和開(kāi)裂現(xiàn)象 涂層其他性能就更無(wú)從談起 所以應(yīng)檢測(cè)涂層與基體表面的結(jié)合強(qiáng)度 1 定性試驗(yàn)方法定性試驗(yàn)方法在噴涂后即可進(jìn)行 試驗(yàn)簡(jiǎn)單 不需專用試驗(yàn)設(shè)備 能迅速了解涂層與基體表面結(jié)合性能的好壞 除上述鋼棒敲涂層發(fā)聲音方法可簡(jiǎn)單定性評(píng)定涂層與基體表面結(jié)合強(qiáng)度以外 還有以下方法 1 杯突試驗(yàn) 又稱球面凹坑試驗(yàn) 取試樣板 15mm 44mm 76mm 一塊 其一面噴涂涂層 將涂層面朝下 并置于開(kāi)有34mm圓孔的金屬支承板上 再將直徑為22mm的鋼球放在試驗(yàn)板的上方 并對(duì)準(zhǔn)支承板圓孔的中心位置 以10mm min的速度將鋼球壓入 深度達(dá)7 6mm 這樣涂層表面便凸起 再同標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)比較來(lái)評(píng)定其結(jié)合性能 2 偏心車削試驗(yàn) 在晉通車床上 對(duì)涂層進(jìn)行偏心車削 觀察并分析工作涂層與過(guò)渡層 過(guò)渡層與基體表面結(jié)合交界處的結(jié)合情況 如圖5 8所示 如果涂層的粘結(jié)性能差 涂層將會(huì) 起皮 若出現(xiàn)涂層與涂層 涂層與基體表面有分離現(xiàn)象時(shí) 則表明它們之間的結(jié)合性能就更差 3 涂層彎曲強(qiáng)度試驗(yàn) 在長(zhǎng)方形的基體表面一側(cè)噴涂涂層 將涂層面朝下 在兩支點(diǎn)的中心處加壓進(jìn)行彎曲 見(jiàn)圖5 9 觀察并分析涂層開(kāi)始發(fā)生龜裂時(shí)的彎曲率和涂層剝落的面積 再與標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行比較 4 反復(fù)沖擊試驗(yàn) 在沖擊試驗(yàn)機(jī)上 用500g的錘 從1mm高度向試樣某一處反復(fù)沖擊 根據(jù)沖擊次數(shù)和涂層剝落過(guò)程所觀察到的現(xiàn)象來(lái)評(píng)定涂層與基體表面的結(jié)合性能 2 定量試驗(yàn)方法 1 涂層與基體表面的結(jié)合強(qiáng)度的拉伸試驗(yàn) 圖5 10為涂層與基體表面結(jié)合強(qiáng)度的拉伸試驗(yàn)示意圖 在零件A的中心部位加工一內(nèi)孔 使活塞桿B與內(nèi)孔為間隙配合 將零件A與活塞桿B的端面處于同一平面 對(duì)此平面噴砂后進(jìn)行噴涂 然后按圖示方向拉活塞桿B 拉斷后 所加最大載荷與活塞桿曰端面面積之比即為涂層與基體表面的結(jié)合強(qiáng)度 該試驗(yàn)方法對(duì)活塞桿B與零件A的內(nèi)孔間隙配合的精度要求很高 由于圓周交界處存在應(yīng)力集中 采用此法所得的強(qiáng)度值是偏低的 而且 涂層很薄時(shí) 將產(chǎn)生從活塞桿外周邊緣向涂層內(nèi)上方的剪切斷裂 使涂層與基體表面的拉伸試驗(yàn)不能進(jìn)行 2 涂層與基體表面的結(jié)合強(qiáng)度的剪切試驗(yàn) 有兩種方法 試驗(yàn)方法一 如圖5 11a所示 A和B為長(zhǎng)方形試樣 在試樣A上噴一層涂層 隨即用環(huán)氧樹(shù)脂將試樣A涂層與試樣B粘在一起 然后對(duì)試樣A和B進(jìn)行相反方向拉伸 當(dāng)涂層與試樣A分離時(shí) 所加最大負(fù)荷值與接觸面積之比即為涂層與基體表面的結(jié)合強(qiáng)度 試樣中應(yīng)確保涂層受純剪切 以準(zhǔn)確反映涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度 試驗(yàn)方法二 如圖5 11b所示 在圓柱體試樣A的柱面中部噴涂涂層 然后將它壓入與其為間隙配合的陰模中作剪切試驗(yàn) 試樣和附件按有關(guān)規(guī)定加工 其剪切載荷與涂層圓柱面積之比為涂層與基體表面結(jié)合強(qiáng)度 四 涂層自身粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)涂層自身粘結(jié)強(qiáng)度即涂層間微粒的粘結(jié)強(qiáng)度 它是指涂層不受基體影響時(shí)自身的抗拉強(qiáng)度 它反映了涂層內(nèi)聚力的大小 由于涂層垂直于基體方向 法向 和平行于基體方向 切向 的強(qiáng)度相差很大 因此 涂層的粘結(jié)強(qiáng)度分為法向強(qiáng)度和切向強(qiáng)度 1 涂層自身法向粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)涂層自身法向粘結(jié)強(qiáng)度反映涂層各層間的聚合力 對(duì)確定涂層使用的最佳厚度和耐磨能力都很有意義 圖5 12為涂層自身法向粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)簡(jiǎn)圖 在圓柱體基體端面上 附上一層很薄的低熔點(diǎn)材料 如焊錫 用噴砂法對(duì)其表面進(jìn)行粗化處理 然后在其表面上噴上試驗(yàn)用的涂層材料 圖5 1