热喷涂技术简单介绍及工艺过程（四）

点击数：662发布时间：2015-08-20 08:11:43　

热喷涂原理

1、热喷涂涂层的形成

热喷涂时，涂层材料的粒子被热源加热到熔融态或高塑性状态，在外加气体或焰流本身的推力下，雾化并高速喷射向基体表面，涂层材料的粒子与基体发生猛烈碰撞而变形、展平沉积于基体表面，同时急冷而快速凝固，颗粒这样遂层沉积而堆积成涂层。

2、热喷涂涂层的结构特点

热喷涂涂层形成过程决定了涂层的结构特点，喷涂层是由无数变形粒子相互交错呈波浪式堆叠在一起的层状组织结构，涂层中颗粒与颗粒之间不可避免地存在一些孔隙和空洞，并伴有氧化物夹杂。涂层剖面典型的结构如下图，其特点为：

*呈层状

*含有氧化物夹杂

*含有孔隙或气孔

3、热喷涂涂层的结合机理

涂层的结合包括涂层与基体的结合和涂层内部的结合。涂层与基体表面的粘结力称为结合力，涂层内部的粘结力称为内聚力。涂层中颗粒与基体之间的结合以及颗粒之间的结合机理，目前尚无定论，通常认为有以下几种方式。

(1)机械结合

碰撞成扁平状并随基体表面起伏的颗粒和凹凸不平的表面相互嵌合，贝以颗粒的机械联锁而形成的结合(抛锚效应)，一般来说，涂层与基体的结合以机械结合为主。

(2)冶金-化学结合

这是当涂层和基体表面产主冶金反应，如出现扩散和合金化时的一种结合类型。当喷涂后进行重熔即喷焊时，喷焊层与基体的结合主要是冶金结合。

(3)物理结合

颗粒与基体表面间由范德华力或次价键形成的结合。

4、涂层的残余应力

当熔融颗粒碰撞基体表面时，在产生变形的同时受到激冷而凝固，从而产生收缩应力。涂层的外层受拉应力，基体有时也包括涂层的内层则产生压应力。涂层中的这种残余应力是由热喷涂条件及喷涂材料与基体材料的物理性质的差异所造成的。它影响涂层的质量、限制涂层的厚度。工艺上要采取措施以消除和减少涂层的残余应力。