热喷涂工艺
①根据工件的材料、技术要求及工作条件等选用基层及工作层用材料。选料时参阅其他有关资料。一般情形，薄涂层选用细粉，厚涂层选用粗粉。 ②零件喷涂的主要目的大都是补偿磨损尺寸。一般，喷涂后必须机械
加工达到尺寸和形位精度要求，因此确定涂层厚度时应考虑加工余量，并考虑
喷涂后工件热态与冷态的尺寸差异。补偿层厚度以0.4～1 mm为宜，局部厚度
应≤3mm。加工余量一般可取0.４≤0.8mm。对于工件磨损量小，只喷涂自粘结
复合材料，其厚度应≤0.3mm。
③以涂层材料性能、厚度及粒度确定喷涂参数，包括乙炔和氧气的压力、喷距、喷与工件的相对运动速度等。这些参数除参考有关资料外，应注
意积累经验数据。
工作表面的预处理亦称表面制备，它是保证涂层与基体结合强度的重 要工序。
①凹切。表面有疲劳层或局部严重拉伤的沟痕，在强度允许的条件下，可以对工件凹切处理，即在工件表面车去或磨去一层金属。最小凹切深度应满
足最小涂层厚度的要求。表1-1所列普通轴类零件最小涂层厚度可供参考。由
于工件表面磨损不均匀，可采取分阶段梯凹切。分段处应圆弧过渡，最大凹切
深度应≤3mm，视轴直径大小，必要时进行强度核算。
表1-1 普通轴类零件最小涂层厚度 mm
轴直径d 最小涂层轴直径d 最小涂层
d≤25 0. 25 100＜d≤0.80
25＜d≤50 0．40 125＜d≤0.90
50＜d≤75 0.55 d＞150 1．0
75＜d≤0.70
②表面清理。油污、油漆用溶剂或清洗剂清除。如果油渍已渗入基体
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材料内可用乙炔一氧焰烘烤。对锈层可酸浸，机械打磨或喷砂清除。
③表面粗化。表面粗化的方法有喷砂、切槽或车螺纹、滚花纹、拉毛等。这些方法可单独使用，也可以并用。
i．喷砂。喷砂后基体呈现出新表面，并获得一定的表面粗糙度。喷砂用磨料必须清洁干燥并有尖锐棱角。优先选用熔融刚玉、碳化硅、冷硬铸铁砂。对零件壁厚＞4mm和厚涂层，可选粒度0.5～1.5mm的磨料，表面可得到Rz＝
l00μm的粗糙度。壁厚＜4mm或表面硬度低的基体材料（如铝、铜、铸铁等），可选用粒度细的冷硬铸铁砂，喷砂后表面粗糙度达Rz=25μm即可。
ii．切槽或车螺纹：槽或螺纹的表面粗糙度以Ra=6.3～12.5um为宜，加工时不用冷却液。平面基体可用挫削或砂轮打磨，在平面边缘应加工固定槽。
iii．滚花纹：对不适于切槽或车螺纹的工件，可以在表面滚交叉花纹，但应避免出现尖角。
iv.拉毛：对硬度高的工件表面，采用电火花拉毛，但薄涂层工件应慎用。工件表面粗化后，呈现新鲜表面，应防止污染，严禁用手触摸，保存在清洁、干燥的环境里。一般在粗化前预热，粗化后即行喷涂，相隔时间不宜超过
2h。
④非涂层表面的防护。喷涂表面附近的不喷涂表面需加以防护，常用
的方法是用耐热的玻璃布或石棉布屏蔽起来。喷涂部位的油孔、键槽等用石墨
或粉笔堵平或略高于基面，喷涂后清除时应注意不要碰伤涂层。
(2)涂层喷涂
涂层喷涂在表面预处理后进行。首先对工件预热，然后喷涂粘结层，
工作层，喷后进行工件冷却。
①喷前预热。一般小件在烘箱内预热，通常对较大零件直接用喷或
气焊炬加热。加热用中性焰或微碳化焰，温度控制在80-100℃，喷涂时工件温
度＞80℃。铜件、铝件散热快，预热温度应达300-400℃。
②喷粘结层。喷粘结层可以提高涂层与基体的结合力，但应注意控制
粘结层的厚度。一般，镍包铝层厚度为0.1～0.2mm，铝包镍层厚度为0.08～
0.1mm。由于粘结层厚度难测量，因此以单位喷涂面积喷粉量来衡量，镍包铝粉取0.15g/cm2，铝包镍粉取0.08g/cm2。
喷粉时用中性或弱碳火焰，送粉后出现集中亮红火束，并有蓝白烟雾。
如果火焰末端呈白亮，表明粉有过烧现象；如果火焰末端呈暗红，表明粉
末熔透。出现上述现象时，应调整火焰或送粉量。
基体经宏观粗化后，表面有明显的峰谷，喷射角度应尽量垂直于喷涂
表面。
③喷涂工作层。结合层喷完后，用钢丝刷除去灰粉及氧化膜，即换料斗，喷工作层。铁基粉末用弱碳化焰，铜基粉末用中性焰，镍基粉末用焰介于
两者之间，视其成分调整。高熔点的材料需在火焰中滞留时间长些，用碳化焰
为好。低熔点不易氧化的材料适用中性焰。
喷距一般应掌握在180～200mm，即火焰长度的4/5处为宜。
喷与工件相对移动速度为70-150mm/s，正常线速度为15～25m/min。
硬质合金丝锥喷涂过程中，经常测量基体温度，超过了250℃时宜暂停喷涂。如果
工件装在车床上，应使车床继续旋转，待冷却至200℃时，继续喷涂。
对棱角部位喷涂时，如起毛刺应及时清除。
④喷后工件冷却。喷后工件温度为250℃左右，一般工件不会产生严
重变形。对一些特殊形状零件应采取一定预防变形的措施，如长轴在机床上边
转动边冷却，对形状复杂或涂层厚度＞1.5mm时，喷后埋在石灰中或砂中缓冷。
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(3)喷涂层的后处理
①封孔。涂层的孔隙约占总体积的15％，而且有些孔隙互相连通，由
表及里。多孔性对摩擦副储油润滑有利，但对受液压的零件易产生泄漏。对后
一类零件，喷涂后需用封孔剂填充孔隙，这一工序称为封孔。
封孔剂的性能要求是浸透性好，不溶解，不变质，在工作温度下性能
sofa燃烧器稳定，能增强而不是降低涂层性能。常用的封孔剂有环氧、酚醛、聚氨酯等树
脂粘结剂等。
环氧、酚醛、聚氨酯树脂粘结剂属于热固性材料，使用温度260℃以下，耐有机溶剂及弱酸。应用时，清洗喷涂后的表面，再将其加热到40℃左右，将按配方调好的粘结剂涂刷在涂层表面，24h后固化即可。对需加工的表面，
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涂层应经粗加工后进行封孔，以防止已封孔的表面被加工掉。
②涂层的机械加工。涂层组织疏松，与基体结合强度不高且导热系数低，不可用一般金属加工的刀具和切削用量来加工涂层。
推荐切削加工用刀具及切削用量如下。
i．镍基及铁基粉末涂层用硬质合金刀，铜基粉末涂层用高速钢刀。
ii．刀具主偏角25o～30o，主前角为0°～8°，主后角为5°～8°，刀尖圆弧半径为0. 8mm.。
iii．硬质合金刀切削用量：粗切时切削速度为20～60m/min，铁基涂
层选小值，铜基涂层选大值。进给量0.2mm，切削深度0.1～0.3mm，铜基涂层
选大值。精切时切削速度25～70m/min。铁基涂层选小值，铜基涂层选大值。
进给量0.05～0．8m/min，切削深度0.05～0.15mm，铜基涂层可选大值。
磨削加工用砂轮及磨削用量如下。
i．镍基和铁基涂层用TL绿碳化硅砂轮，硬度中等，铜基涂层用硬度
稍低的黑碳化硅砂轮，粗磨粒度46﹟，半精磨、精磨粒度70﹟。
ii．磨外圆时，工件线速度20～30m/min，工作台移动速度0.8～lm/min，每往复行程磨削深度0.002～0.006mm。由于涂层沉积状态不同，磨削用量应按实际状态调整。磨削时应用冷却液及时冲除磨屑。数据存储安全检测
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