热喷涂发明于20世纪初期，当时使用锌对基板进行“金属化”，以获得防腐蚀保护。在20世纪50年代后期和60年代，等离子喷枪的出现使得使用陶瓷和难熔金属等高温材料作为涂层材料具备商业可行性。如今，除了火焰和等离子喷涂，热喷涂方法包括针对Z多样化和严苛要求的应用，使用大量不同的喷涂材料进行高速和BZ喷涂。对基板应用热喷涂层可提供其原本不具备的特定表面质量。这样，零件的块体强度是通过基板赋予的，涂层则添加出色的表面质量，例如耐腐蚀、耐磨损和耐热。因此，热喷涂层范围广应用于航空航天和发电行业，为喷射引擎、燃气涡轮机、压缩机和泵提供全新和翻新的型材及零件。一些涂层的特性只能通过热喷涂获得，主要使用金属、陶瓷、碳化物和复合材料以及不同材料的混合物。热喷涂层的金相学可具有多种用途：定义、监控和控制喷涂条件，以实现质量控制失效分析开发新产品。过程通常涉及涂覆测试取样片，以定义和优化待喷涂零件的流程。然后对该测试取样片的截面进行金相制备和检查，以评估涂层厚度、孔隙、氧化物和裂缝的尺寸与分布、对基底材料的附着性、交界面污染以及是否存在未熔颗粒。金相制备过程中的难点切割：因夹持样品和使用粗切割轮造成涂层中出现裂缝。耐磨热喷涂推荐
热喷涂金属涂层与基体的结合强度，决定了涂层的防护效果，例如：机械结合是通过高速粒子撞击，使粒子微变形，然后进行咬合来达到表面结合的效果；而热喷涂技术下涂层与基体的结合，是通过高速、高温、熔融或者半熔融的粒子撞击到基体表面，形成一种防护涂层，这样形成的金属涂层结合强度更高，使用效果更好一些。那么，常见的热喷涂涂层都有哪些缺陷呢？1、涂层剥落：这是因为冷却时涂层与基体的收缩不一致，涂层中产生拉应力，当结合强度低于涂层的拉应力时，容易导致涂层剥落；2、裂纹：与涂层剥落一样，当涂层中的拉应力小于基体的结合强度而有大于涂层的抗拉强度时，涂层容易裂开，产生裂纹；3、多孔疏松：受喷涂材料、速度等影响，导致孔隙率比较大。那么导致涂层质量问题的主要因素有哪些呢？1、受喷涂工艺影响：不同的热喷涂工艺，其温度和速度都是不一样的，线材喷涂材料或者粉末喷涂材料在不同工艺下形成的涂层也有所差异；2、受喷涂材料影响：不同的喷涂材料在热喷涂技术下会形成不同的防护涂层，材料的成分也相应的决定了涂层结合强度、孔隙率以及各项指标的高低。金属热喷涂技术不仅能有效提高机械表面的使用强度，还可以对机械进行表面防护。四川碳化钨热喷涂
因为许多热喷涂涂层具有表面粗糙和孔隙多的特点，因此常常有必要后加工处理表米娜。此外，还可以附加其它工艺，例如扩散、渗氮、等静压或者喷丸等。
2.7.1 后机械加工
热喷涂涂层的粗糙度约在5~20μm之间。因此，为了满足最终尺寸和表面光洁度的要求，常常有必要机加工许多组件，机加工工艺视涂层需求而定，可以选择机加工或者研磨到最终尺寸。
2.7.2 封孔
密封喷涂涂层主要用于填充涂层中的孔隙和微裂纹，提供附加的腐蚀防护，从而避免腐蚀介质渗入到基体材料中。
当采用树脂或者蜡密封剂，液态下渗入到孔隙中，然后固化（常需要加热）。如果采用喷涂或者刷涂密封剂的方式，这个工艺常常需要重复数次，以确保完全密封。
密封剂也常用来提高表面的结合特性（PTFE（聚四氟乙烯）基密封剂）。
热喷涂设备及工艺
虽然因热喷涂的方法不同其设备也各有差异，但依据热喷涂技术的原理，其设备都主要由喷枪、热源、涂层材料供给装置以及控制系统和冷却系统组成。
热喷工艺过程如下：工件表面预处理→工件预热→喷涂→涂层后处理
1)表面预处理
为了使涂层与基体材料很好地结合，基材表面必须清洁及粗糙，净化和粗化表面的方法很多，方法的选择要根据涂层的设计要求及基材的材质、形状、厚薄、表面原始状况以及施工条件等因素而定。净化处理的目的是除去工件表面的所有污垢，如氧化皮、油渍、油漆及其他污物，关键是除去工件表面和渗入其中的油脂。
2)预热
预热的目的是为了消除工件表面的水分和湿气，提高喷涂粒子与工件接触时的界面温度，以提高涂层与基体的结合强度·减少因基材与涂层材料的热膨胀差异造成的应力而导致的涂层开裂。
3)喷涂
采用何种喷涂方法进行喷涂主要取决于选用的喷涂材料、工件的工况及对涂层质量的要求。
4)涂层后处理
喷涂所得涂层有时不能直接使用，必须进行一系列的后处理。
可以通过后续熔合来提高密度）。火焰喷涂层用于结构和元件的防腐蚀和/或防磨损保护，表面堆积和磨损轴维修，以及涂覆小零件和点状物。电弧喷涂使用两个由涂层材料制成的连续可消耗丝状电极之间电弧的热量来熔化线材。线材在压缩空气的射流前方相交。随着电弧的热量熔化线材，压缩空气将涂层材料的熔融液滴吹到基板上。高电弧温度和颗粒速度为该涂层提供优于火焰喷涂层的粘结强度和密度。然而，由于使用压缩空气，因此电弧喷涂层所含的氧化物比例更高（图4）。弧线喷涂的优势在于高沉积率，因此该方法适合大面积或大量生产应用：喷涂具有抗腐蚀锌或铝涂层的桥梁和近海结构等大型结构、工程构件回收再利用以及喷涂具有铜或铝导电涂层的电子元件。在BZ喷涂中，少量碳化物粉末、可燃气体和氧气被引入密闭管道并BZ。BZ以多倍声速的速度喷出粉末，并以极高的动能将粉末射到工件上。这些涂层具有出色的密度、完整性和基板附着性。鉴于工艺条件，该方法只限于施加碳化物涂层，主要在航空航天业中作为耐磨损涂层。在高速氧燃料喷涂(HVOF)中，可燃气体和氧气被送入腔室，在其中燃烧产生超音速火焰，迫使喷嘴向下，从而提高其速度。涂层材料粉末被送入该气流。表面热喷涂涂层
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热喷涂技术在铝合金发动机中的应用：为了降低燃油消耗和CO2的排放，汽车的轻量化成为大家关注的焦点之一。国外的大众、奔驰和福特等公司采用在铝合金缸孔表面喷涂涂层的技术取代镶嵌铸缸套的工艺，以达到发动机减重、降低油耗和排放的目的，目前部分机型已达到量产水平，缸孔喷涂工艺已从研发阶段逐步进入实用化阶段，在发动机上的应用愈来愈为范围广。为推动缸孔喷涂技术在国内汽车市场的应用进程，本文对等离子单丝喷涂工艺展开了研究及试验分析。 耐磨热喷涂推荐
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