现代金属热喷涂技术

第1章绪论1

1.1热喷涂技术的发展历史2

1.1.1名词的由来2

1.1.2热喷涂的发展3

1.2热喷涂技术的特点及应用10

1.2.1热喷涂技术的特点10

1.2.2热喷涂技术的应用12

1.3热喷涂技术的发展趋势19

1.3.1热喷涂工艺的近期发展19

1.3.2热喷涂装备的近期发展20

1.3.3热喷涂材料的近期发展23

1.3.4热喷涂技术发展的集中化、产业化趋势25

参考文献25

第2章热喷涂基础27

2.1热喷涂的原理28

2.1.1热喷涂的原理29

2.1.2热喷涂的现状30

2.2热喷涂的涂层结构31

2.2.1涂层形成与裂纹产生过程31

2.2.2涂层的形成与结构34

2.2.3涂层质量事故分析40

2.3热喷涂的分类及特征42

2.3.1热喷涂的分类42

2.3.2热喷涂的特点50

2.4涂层制备工艺与涂层性能52

2.4.1涂层制备工艺52

2.4.2涂层的性能59

参考文献64

第3章热喷涂材料65

3.1喷涂用线材65

3.1.1碳钢及低合金钢线材66

3.1.2不锈钢喷涂线材66

3.1.3锌及锌合金喷涂线材67

3.1.4铝及铝合金喷涂线材69

3.1.5铜及铜合金喷涂线材70

3.1.6铅及铅合金喷涂线材71

3.1.7锡及锡合金喷涂线材72

3.1.8钼及钼合金喷涂线材72

3.1.9镍及镍合金喷涂线材73

3.1.10镉及镉合金喷涂线材74

3.1.11复合喷涂线材74

3.2喷涂用粉末77

3.2.1金属粉末78

3.2.2自熔性合金粉末81

3.2.3复合粉末85

3.2.4陶瓷粉末88

3.2.5塑料粉末94

3.3热喷涂材料的特点及要求99

3.3.1对热喷涂材料的一般要求99

3.3.2复合粉末的特点1003.3.3自熔性合金的特点101

参考文献104

第4章表面预处理105

4.1概述105

4.2净化处理106

4.3预加工和粗化处理108

4.3.1预加工108

4.3.2粗化处理108

4.4预热114

参考文献114

第5章等离子喷涂115

5.1等离子喷涂技术基础116

5.1.1等离子的压缩效应116

5.1.2等离子弧的形式和特征116

5.1.3工作气体119

5.1.4等离子喷涂技术特点120

5.1.5等离子喷涂工艺121

5.1.6等离子喷涂涂层127

5.1.7等离子喷涂技术的发展129

5.2气稳等离子喷涂130

5.2.1气稳等离子喷涂的原理131

5.2.2等离子射流温度和速度132

5.2.3喷涂粒子的速度和温度133

5.2.4大气等离子喷涂设备135

5.2.5等离子喷涂工艺150

5.3水稳及水下等离子喷涂152

5.3.1水稳等离子喷涂原理153

5.3.2特点及应用155

5.3.3水稳等离子喷涂设备156

5.3.4水稳等离子喷涂涂层的工艺158

5.3.5水稳等离子喷涂涂层特征159

5.3.6水下等离子弧喷涂159

5.4真空等离子喷涂160

5.4.1真空等离子喷涂原理161

5.4.2真空等离子喷涂特点163

5.4.3真空等离子喷涂设备163

5.4.4真空等离子喷涂工艺166

5.5超音速等离子喷涂167

5.5.1超音速等离子喷涂原理167

5.5.2超音速等离子喷涂特点168

5.5.3超音速等离子喷涂设备169

5.5.4超音速等离子喷涂工艺171

5.6反应等离子喷涂171

5.6.1反应等离子喷涂的理论基础172

5.6.2反应等离子喷涂技术174

5.6.3反应等离子喷涂粉的制备176

5.6.4反应等离子喷涂的工艺研究177

5.6.5反应等离子喷涂的应用178

参考文献181

第6章电弧喷涂1846.1电弧喷涂的原理184

6.2电弧喷涂设备187

6.2.1电源188

6.2.2电弧喷枪190

6.2.3送丝装置196

6.2.4控制系统197

6.3电弧喷涂工艺及其对涂层质量的影响198

6.3.1电弧喷涂工艺198

6.3.2电弧喷涂工艺规范参数199

6.3.3电弧喷涂工艺对涂层质量的影响200

6.4电弧喷涂材料204

6.5电弧喷涂的操作206

6.5.1喷涂规范的选择及其要求206

6.5.2喷涂操作208

6.6电弧喷涂的特点及应用210

6.6.1电弧喷涂的特点210

6.6.2电弧喷涂的应用举例212

6.6.3电弧喷涂的安全与防护214

6.7高速电弧喷涂技术214

6.7.1电弧喷涂的影响因素214

6.7.2高速电弧喷涂技术原理及其特点215

6.7.3提高电弧喷涂射流速度的技术途径217

6.7.4高速电弧喷涂工艺218

6.7.5高速电弧喷涂技术的应用220

参考文献223

第7章火焰喷涂225

7.1火焰喷涂概述225

7.2火焰喷涂材料225

7.2.1火焰喷涂材料225

7.2.2火焰喷涂燃料226

7.2.3氧?乙炔火焰227

7.3火焰喷涂工艺229

7.3.1工件表面制备230

7.3.2预热230

7.3.3喷涂230

7.3.4喷后处理232

7.4氧?乙炔火焰线材喷涂232

7.4.1线材喷涂原理232

7.4.2涂层236

7.4.3线材火焰喷涂设备237

7.4.4工艺240

7.4.5线材火焰喷涂的特点和应用241

7.4.6氧?乙炔火焰陶瓷棒喷涂技术243

7.5粉末火焰喷涂243

7.5.1喷涂原理244

7.5.2喷涂粉末246

7.5.3设备249

7.5.4喷涂工艺253

7.5.5火焰粉末喷涂的特点及应用256

7.6塑料粉末火焰喷涂2567.6.1塑料粉末火焰喷涂原理256

7.6.2塑料粉末火焰喷涂装置258

7.6.3塑料粉末259

7.6.4工艺260

7.6.5塑料粉末火焰喷涂应用261

7.6.6不预热喷涂塑料粉末技术261

7.7超音速火焰粉末喷涂262

7.7.1设备262

7.7.2喷涂工艺265

7.7.3超音速火焰喷涂涂层性能265

7.7.4特点266

7.7.5超音速火焰喷涂的应用267

7.7.6塑料粉末超音速火焰喷涂技术268

7.8爆炸火焰喷涂269

7.8.1概述269

7.8.2气体爆燃式喷涂技术原理269

7.8.3爆燃式喷涂的气体动力学问题271

7.8.4气体爆燃式喷涂设备272

7.8.5气体爆燃式喷涂的工艺问题276

7.8.6气体爆燃式喷涂技术应用实例279

7.9反应火焰喷涂282

参考文献283

第8章其他喷涂方法284

8.1爆炸喷涂284

8.1.1爆炸喷涂的涂层性能284

8.1.2爆炸喷涂的特点285

8.1.3爆炸喷涂的工艺流程287

8.1.4爆炸喷涂的应用287

8.2金属丝线爆喷涂291

8.2.1金属丝材线爆喷涂的原理和特点291

8.2.2喷涂设备291

8.2.3金属丝的爆炸和溅射机理292

8.2.4爆炸喷涂的最佳条件292

8.2.5涂层的性质294

8.2.6涂层和基体的结合机理294

8.2.7应用294

8.3电热爆炸喷涂295

8.4高频喷涂296

8.5激光喷涂技术297

8.6冷喷涂300

8.6.1冷喷涂的发端300

8.6.2热喷涂技术演进的趋势300

8.6.3冷喷涂过程301

8.6.4喷涂材料及喷涂特性302

8.6.5冷喷涂实例303

8.6.6应用前景303

参考文献304

第9章涂层性能的检测305

9.1涂层的外观检验306

9.1.1外观检测的内容3069.1.2涂层表面缺陷检测306

9.1.3涂层表面粗糙度的检测307

9.2涂层的厚度检验308

9.2.1涂层非破坏性厚度检验方法308

9.2.2涂层破坏性厚度检验方法309

9.3涂层的耐蚀性检验310

9.4涂层的耐磨性试验312

9.4.1磨料磨损试验312

9.4.2摩擦磨损试验314

9.4.3吹砂试验315

9.5涂层的孔隙率试验316

9.5.1滤纸法测涂层孔隙率316

9.5.2涂膏法测涂层孔隙率317

9.5.3称量法317

9.5.4其他方法318

9.6涂层的硬度测试319

9.6.1涂层硬度的特殊性319

9.6.2硬度测试方法319

9.6.3涂层的宏观硬度检测321

9.6.4涂层的显微硬度检测322

9.7涂层的结合强度（附着力）试验323

9.7.1涂层结合力定性试验323

9.7.2涂层结合力定量试验326

9.8涂层金相检验332

9.9疲劳强度测试333

9.10残余应力测试334

9.11涂层耐热性能测试335

9.11.1电炉空气氧化试验335

9.11.2隔热试验336

9.11.3热寿命试验337

9.12涂层其他性能及无损检测337

9.12.1涂层的其他性能337

9.12.2涂层的无损检测338

参考文献338第

10章喷涂层的机械加工339

10.1热喷涂涂层机械加工的特点339

10.2热喷涂涂层的车削加工343

10.2.1刀具材料343

10.2.2刀具结构345

10.2.3车刀几何参数346

10.2.4车刀的切削角度347

10.2.5切削参数349

10.3磨削加工352

10.3.1涂层的精加工方法352

10.3.2涂层磨削加工的特点353

10.3.3砂轮与磨料354

10.3.4磨削参数358

10.3.5实际生产中砂轮及磨削工艺的选择360

参考文献361

第11章热喷涂安全技术36311.1热喷涂中的有害因素363

11.1.1概述363

11.1.2有害气体及粉尘的产生、危害及防护363

11.1.3噪声及弧光366

11.1.4有毒性物质370

11.1.5防火防爆371

11.1.6灼伤及触电危险373

11.1.7高频电场产生、危害及防护373

11.1.8放射性的产生、危害和防护374

11.2安全操作375

11.2.1气体使用安全375

11.2.2空气压缩机及空气净化装置的安全操作379

11.2.3使用喷枪的安全操作380

11.2.4软管381

11.2.5砂轮381

11.2.6电气设备的防护382

11.2.7机械设备的防护382

11.2.8喷砂的安全操作382

11.2.9火焰喷涂的安全操作383

11.2.10电弧喷涂和等离子喷涂的安全操作386

11.2.11等离子喷涂常见问题及防止措施386

11.2.12高空喷涂的安全措施387

11.3人身安全388

11.3.1人体的保护388

11.3.2通风391

11.3.3操作人员的培训392

11.3.4热喷涂的环境保护393

参考文献394第

12章前景及展望395

12.1热喷涂设备与工艺的现状与发展395

12.1.1几种有前途的新技术395

12.1.2热喷涂设备的研究特点398

12.2热喷涂材料的现状与发展400

12.2.1热喷涂材料的应用现状400

12.2.2热喷涂材料应用展望407

12.3热喷涂技术的应用408

12.3.1在航空航天工业上的应用408

12.3.2在机械工业中的应用408

12.3.3在生物医学工程上的应用409

12.4热喷涂技术的展望409

12.4.1开发新型喷涂设备和喷涂工艺409

12.4.2加强热喷涂系统工程的研究410

12.4.3重视热喷涂技术的理论研究410

12.4.4开发热喷涂技术及应用的新领域411

12.4.5大力推进计算机在热喷涂工艺中的应用411

参考文献412

　　热喷涂技术是提高产品和设备性能、延长使用寿命的有效手段。本书汇集了国内外从事热喷涂技术研究的学者、科研人员的一些最新研究成果以及作者多年来在热喷涂方面的研究、开发、工程应用的实例，详细介绍了热喷涂基础理论和热喷涂材料，重点介绍了等离子喷涂、电弧喷涂、火焰喷涂及其他先进的喷涂技术，同时对涂层性能的检测、喷涂层的机械加工、热喷涂安全技术、前景及展望进行了简要叙述。本书可供从事热喷涂工作的技术人员和院校相关专业的师生阅读参考。