热喷涂层结构及喷熔的特征

出处：按学科分类—工业技术 河南科学技术出版社《焊接技术手册》第500页（797字）

1．热喷涂层的结构特征

加热到熔融状态的喷涂材料粒子，以很高的速度撞击工件表面，产生变形，互相镶嵌，并迅速冷却凝固。大量变形的粒子依次堆叠形成叠层状喷涂层。涂层与基体表面多是机械结合。高速喷射的粒子撞击清洁的基体表面，在塑性变形的作用下二者达到物理接触，为扩散创造了条件。扩散的结果形成局部微焊接结合。在喷涂层内，由于粒子在喷射过程中被氧化、氮化形成大量的氧化物、氮化物夹杂。在粒子堆叠时形成了许多封闭的、表面的和穿透性的孔隙，而且在冷却、凝固过程中产生复杂的拉压内应力。

2．喷熔

为消除喷涂层中的孔隙和内应力，将喷涂层重新加热到熔融状态，在工件不熔化的条件下，使喷涂层内部发生相互溶解与扩散，获得更致密的涂层。如果是边喷涂边重熔，称为一步法；如果先喷涂然后再重熔，称为二步法。选择喷熔施工方法时，应考虑工件基体材料对喷熔的适应性，以便制定合理的工艺措施。有些材料需要预热和缓冷才能得到良好喷熔层，有些材料则不便采用喷熔工艺。如含C＜0．25%低碳钢、各类铸铁、含合金元素总量＜3%的低合金结构钢、18－8不锈钢喷熔时要采取预热措施，预热温度250～300℃。含C0．25%～0．4%的中碳钢、含合金元素总量＞3%的结构钢、含Cr＞2%的结构钢喷熔时，预热温度为250～380℃，而且喷熔后要缓冷。含C≥0．4%的铬、钼结构钢、含Cr＞11%的马氏体不锈钢，喷涂后要进行等温退火处理。对于那些熔点低于自熔金属熔点的材料铝、镁、铜合金等低熔点合金材料不能采用喷熔工艺。另外淬硬性高的Ni－Cr合金、Ni－Cr－Mo合金、含Cr＞18%的马氏体钢，以及其他加热时形成脆性相的材料等也不宜采用喷熔工艺。