金属表面热喷涂加工

低碳的、纯铁和铸铁材料易受腐蚀，因此常需要表面防腐。一般采用火焰喷涂Al或者Zn。这主要的应用领域是桥梁和近海结构。耐高温氧化腐蚀，常采用的材料为MCrAlY，采用的喷涂工艺为气氛控制等离子喷涂。2.6.3  隔热和绝缘陶瓷材料是极优异的隔热和电绝缘材料，他们也兼具良好的氧化和耐磨性能。这些特性对发动机和燃气涡轮组件也非常有用，可用于制备热障涂层，用于降低基体表面的温度，从而延长使用寿命。另一方面，由于减少了运行时的热损失，所以提高了使用效率。这种涂层体系一般有抗高温氧化的MCrAlY底层和陶瓷面层组成。YSZ是**常被使用的面层材料，因为其具有优异的抗热震性能。热喷涂工艺包括火焰喷涂、等离子喷涂、超音速喷涂等多种方法，可根据需求选择合适的工艺。金属表面热喷涂加工

1.能有机地把金属材料的强韧性、易加工性等和陶瓷材料的耐高温、耐磨和耐腐蚀等特性结合起来。2.合理选择涂层材料和适宜的喷涂工艺，可以获得各种功能的表面强化涂层。3.不受基体的限制：用于热喷涂的基体材料可以是金属、陶瓷、水泥、耐火材料、石料、石膏等无机材料，也可以是塑料、橡胶、木材、纸张等有机材料。4.不受工件尺寸和施工场所的限制。5.涂层沉积速率快，厚度可控，工艺简单。6.陶瓷涂层的可加工性好，且涂层损坏后可再进行喷涂.徐汇区超音速热喷涂工艺热喷涂涂层具有优异的粘附力和密封性，能够有效保护基材。

热喷涂技术在电厂轴类工件上的应用：电厂轴类工件一般因轴颈处磨损超差而报废。汽轮机主轴的轴承油档位置、发电机主轴的轴瓦部位因震动和供油问题容易产生主轴的拉槽磨损。采用热喷涂方法对超差的轴类进行修复，不只可以恢复其使用性能，而且因喷涂层的高耐磨性而使喷涂件的使用寿命超过新件3～5倍〔3〕，从而使电厂获得可观的安全和经济效益。吉林热电厂500t/h磨煤机主轴，轴长3.5m,直径300mm,投产5年后，磨煤机隔板与主轴之间磨损严重而产生强烈振动，被迫停止运行。该厂采用热喷熔办法，花费不到1万元即将这根价值12万元的轴修复，且比原新轴的年磨损量小了3倍。武汉钢电股份有限公司火电站2台水泵轴轴承位置处单边磨损深度在0.5mm以上，该轴长4m,每根轴2个轴承位，轴承位的尺寸为200150mm。若换新轴不只费用大，且制造周期长，满足不了维修的时间要求，采用氧乙炔火焰线材喷涂方法很快便将2轴修复好，经装机使用，效果良好。

基体材料的选择基体材料要能够在喷砂工艺下变得粗糙，，一般基体表面硬度要≤55HRC（高锰钢原始硬度HRC17~21，在使用后表面硬度提高，硬度可达HRC45左右；典型的轴承钢GCr15为例，回火后的硬度为：HRC61-65；65Mn弹簧钢的硬度为42-47HRC；304不锈钢出厂硬度应该在HV145至175之间（HRC11左右）,改性的304可以做到HV400多（HRC42左右）；高温合金GH4169硬度比较高可达HRC42，典型的钛合金TC4本身硬度约在HRC30左右）。由于涂层和基体主要是机械结合，因此基体表面的清洁和预处理对热喷涂涂层工艺非常重要。热喷涂可以实现对材料的定向涂覆和局部涂覆。

超音速火焰喷涂技术是针对普通火焰喷涂涂层的结合强度低空隙多问题而开发的，其目的是通过提高飞行速度来增大粉末对基体的撞击动能以改善结合强度和致密性。火焰温度低，粒子与周围大气接触时间短，粉末氧化、烧损小。火焰喷涂温度一般在1650~2760℃，且颗粒在焰流中的飞行时间短，和周围大气接触的时间短，因而和大气几乎不发生反应，喷涂材料组织变化小，能保持原有的特点，特别适合喷涂碳化物等易氧化的粉末材料。超音速火焰喷涂系统的焰流具有很高的飞行速度和相对较低的温度，火焰及喷涂粒子速度很高，高速区范围大，喷射粒子撞击能量大，火焰速度可达2000m/s。喷涂粒子速度可达450~650m/s甚至更高，所以超音速火焰喷涂制备的涂层结合强度高，涂层非常致密，孔隙率低于1%，喷涂WC-Co涂层结合强度可达70~90MPa，显微硬度（HV）可达1100~1300。热喷涂可以修复受损的表面，延长设备的使用寿命。徐汇区超音速热喷涂工艺

热喷涂的涂层材料可以根据需要选择，包括金属粉末、陶瓷粉末、塑料粉末等。金属表面热喷涂加工

热喷涂技术在航空航天领域的应用，航天发动机的服役条件苛刻，高温、高压和高转速时其高温部件经受严重的高温磨损和高温燃气腐蚀，因此其表面需制备高温防护涂层。采用12Co碳化钨喷涂可满足高温保护需求。12Co碳化钨涂层抗摩擦磨损和颗粒磨损性能非常好，可用于压气机转子叶片阻尼台、高压涡轮弹性轴承和止动器、涡轮套筒隔圈等部件。超音速喷涂的WC-12Co涂层，氧化物含量低、密度高、结合强度大，使得该技术在某些航空工业中能够替代镀硬铬工艺，从而客服了镀硬铬时沉积速度低、镀层不规则和易产生裂纹等不足，从而可达到提高航空装备中零部件的使用寿命和改善零件的工作性能等目的。热喷涂WC-12Co涂层应用于飞机支架的制造，可**提高了其抗磨性能。此外多功能超音速火焰喷涂涂层还可应用在航空装备上制备一些特殊的涂层，以达到提高零部件的导电隔热目的，从而提供航空装备综合性能。金属表面热喷涂加工