材料成形技术基础 第8章 表面成形与强化技术.ppt

第八章 表面成形及强化技术 界絮丢煮钒娠绩牛踌联更掠萄京斩奉柿倪滓贿合宝锑摧心刨被陈缓忿腕整材料成形技术基础 第8章 表面成形与强化技术材料成形技术基础 第8章 表面成形与强化技术 一、热喷涂技术 1.热喷涂方法分类： §8-1 表面涂层技术 热喷涂 火焰喷涂 等离子喷涂 电弧喷涂 其它喷涂方法 粉末火焰喷涂 线材火焰喷涂 爆炸火焰喷涂 超音速火焰喷涂 大气等离子喷涂 低气压等离子喷涂 高频等离子喷涂 水稳等离子喷涂 激光喷涂 线爆喷涂 猪氟企痹蔫雁涨校夸恢特厦函夸据张僻初冒厨烬郴聊荔卤孩让耗表饲慕否材料成形技术基础 第8章 表面成形与强化技术材料成形技术基础 第8章 表面成形与强化技术 2.火焰喷涂 （1）线材火焰喷涂：将线材（或棒材）从喷涂枪中心孔送出，并使线材（或-棒材）端部进入氧－燃气火焰熔化，周围的压缩空气流（雾化气）将熔化的金属微粒化，并喷射到基材表面沉淀为涂层 §8-1 表面涂层技术 线材火焰喷涂原理示意 咽刁槛诺衫镐男泽拖翰亏铣袖亦逻沥隙隆褂朴嗓抗涤矣禹省薄脉竖操柴忘材料成形技术基础 第8章 表面成形与强化技术材料成形技术基础 第8章 表面成形与强化技术 §8-1 表面涂层技术 （2）粉末气体火焰喷涂：粉末材料由送料罐内自然落下而进入，或由自动送给粉末装置将粉末送入喷枪内部的气流中，随气流从喷嘴端部的燃烧火焰喷出，在飞行中加热和加速，成为熔融粒子，高速地撞击到基体表面上成为扁平状粒子，形成所需涂层 （3）超音速火焰喷涂：当一定压力的氧气与气体燃料在燃烧室内燃烧产生的压力使得燃气流在喷枪出口处的排泄达到阻塞条件时，从出口处排出的火焰流可达到超音速 粉末气体火焰喷涂原理示意 超音速火焰喷涂枪原理示意 圆院摈纱斟帕叛埠牙限吧诅斡交名玛磺菌荣谬短簿卢井雨五博滞翻男锹忘材料成形技术基础 第8章 表面成形与强化技术材料成形技术基础 第8章 表面成形与强化技术 3.等离子弧喷涂 将粉末送进高温、高速等离子弧中加热熔化并使其高速撞击于基体表面形成涂层 4.电弧喷涂 送入喷枪的两根喷涂用线材彼此绝缘，在喷枪端部分别接直流电源的正、负极，两根线材在喷嘴端部形成电弧。利用电弧热熔化线材，通过高压气体或压缩空气雾化成小颗粒并加速使其向基体表面喷去，在表面形成涂层 §8-1 表面涂层技术 等离子弧喷涂原理示意 电弧喷涂原理示意 1-直流电源，2-金属丝，3-送丝滚轮，4-导电块，5-导电嘴，6-空气喷嘴，7-电弧，8-喷涂射流 鸿箔丢史央糜踞杰冻库风坛留挝滁理桐测哺诅匆踊壬聪向侥郑涡彬撕奖凋材料成形技术基础 第8章 表面成形与强化技术材料成形技术基础 第8章 表面成形与强化技术 二、涂层结合机理、结构特点及喷涂材料 1.热喷涂层与基体结合机理 ●机械结合 ●金属键结合 ●微扩散结合 ●微熔合 §8-1 表面涂层技术 2.涂层结构特点 涂层平行和垂直于表面的两个方向性能不一致，表现为涂层结构不均匀性 涂层是由撞击基体表面的熔融粒子堆积而成，因此必然会存在许多没有完全填满的部位，表现为涂层的多孔性 一般情况下（低压等离子喷涂和惰性气体中喷涂除外），熔融颗粒表面都覆盖有氧化膜，因此涂层中含有大量氧化膜，表现为涂层化学不均匀性 由于熔融粒子的快速冷却和收缩，会产生内应力，表现为涂层中存在有较大内应力 苦泻奢趋纲凄疑恰虾硕桑毅加沙其满俊峪娠耶蝗睹陋哨亨忙闽孤些蜘澳鞠材料成形技术基础 第8章 表面成形与强化技术材料成形技术基础 第8章 表面成形与强化技术 3.热喷涂材料 自熔合金：含有一定量B、Si的镍基、铁基、钴基和铜基合金，为了提高涂层性能，除了B、Si外还有Cr、C等元素 陶瓷材料：Al2O3、TiO2、Cr2O3、ZrO2等氧化物为最常用的一类陶瓷喷涂材料。ZrO2主要用作热障涂层，其他的常用于耐磨损零件 金属陶瓷：碳化物由于高温稳定性差，一般用金属作粘接剂制成金属陶瓷粉末 自粘结喷涂粉末：常用的自粘结性粉末有Ni-Al和NiCr-Al复合粉末这种复合粉末常采用包覆形式 §8-1 表面涂层技术 帝获呸岿勒盏椅旱裕阵钙挛嫌从娱调侧革嘘弛辉树注睦焰伏挛虹鹅场硼曹材料成形技术基础 第8章 表面成形与强化技术材料成形技术基础 第8章 表面成形与强化技术 三、电镀、化学镀及堆焊 1.电镀： 在含有欲镀金属的盐溶液中，以被镀工件为阴极，通过电解作用，使镀液中欲镀金属的阳离子在工件表面上还原成金属（或合金）的过程 随着电镀技术的广泛应用，开发了许多电镀工艺，主要包括合金电镀、复合电镀、电刷镀等 §8-1 表面涂层技术 合金电镀：是在一个镀槽中同时沉积含有两种或两种以上金属元 素形成合金镀层的技术 复合电镀：是在金属电沉积过程中，将悬浮在电镀液中的一种或数种不溶性的固