热喷涂技术及其应用领域

热喷涂技术是采用气体、液体燃料或电弧、等离子弧、激光等作热源，使合金、陶瓷、氧化物、碳化物以及它们的复合材料等喷涂材料加热到熔化或半熔化状态，通过高速气流使其雾化，然后喷射、沉积到经过预处理的工件表面，从而形成附着牢固的表面层的加工方法。

热喷涂方法有很多，喷涂材料广泛，金属及其合金、陶瓷、塑料、尼龙以及它们的复合材料等都可以作为喷涂材料；热喷涂的基体材料种类也有很多，几乎所有的固体材料表面都可以热喷涂。热喷涂不受零件尺寸及场地限制，既可以大面积喷涂，也可以进行局部喷涂。喷涂时可使基体控制在较低温度，所以基体变形小、组织和性能变化小，保证了基体质量基本不受影响。涂层间结合以机械结合为主，也有物理结合、扩散结合、冶金结合等综合效果，结合力较大，喷涂层厚度可以控制。但操作环境较差，存在粉尘、烟雾和噪声等问题，需加强防护。

热喷涂涂层材料种类繁多，主要有耐蚀涂层、耐磨涂层等。

（1）耐蚀涂层

Zn、Al、Zn-Al合金涂层对钢铁具有良好的防护作用，这不仅与阴极保护作用有关，而且涂层本身也具有良好的耐蚀作用。处于室外工业气氛中的钢件，若气氛呈碱性，则可采用Zn涂层；若气氛中硫或硫化物含量高，则可采用Al涂层。桥梁、输电线、钢结构件、高速公路护栏、照明灯杆等可喷涂Zn或Al涂层进行长效防腐。处于盐气雾中的钢件（如海岸附近的金属构件、甲板、发射天线、海上吊桥等）均可喷涂Al、Zn或其合金进行长效防腐，一般20～30年不需要维护。长期处于盐水中的钢件（如船体、钢体河桩及桥墩等）可喷涂Al进行长期防腐。耐饮用水的涂层可用Zn，涂层不需封孔，如淡水储器、输送器等；耐热淡水的涂层可用Zn，但涂层需封孔，如热交换器、蒸汽净化设备及处于蒸汽中的钢件。

（2）耐磨涂层

在机械零部件表面喷涂耐磨涂层的主要目的是提高其性能和延长寿命。其基本出发点是机件表面的强化、修旧利废、恢复因磨损或腐蚀而造成的尺寸超差，并赋予机件更好的耐磨性能，提高产品质量。对于设备中的某些零部件，通过喷涂耐磨涂层，将会提高整机的性能和技术指标，从而提高产品的质量。由于机械的工作环境和服役条件不同，其磨损机制也不尽相同，因此应有针对性地选择合适的涂层，有以下几种涂层可供选择。(www.xing528.com)

1）抗磨料磨损涂层

许多工程机械（如各种破碎机、泥浆泵、农用机械及混凝土搅拌机等）的机件往往因遭受矿物、岩石、泥沙等磨料的磨损而失效。在此类机件表面喷涂某些铁基、镍基、钻基材料或在这些喷涂材料中加入WC、Al2O3、Cr2O3、ZnO等陶瓷颗粒获得复合涂层，可显著提高其抗磨料磨损性能。

2）抗黏着磨损涂层

在机件表面喷涂铁基、镍基或钴基的WC、Al2O3、C、O、ZnO复合涂层，或喷涂陶瓷，将增大或改变摩擦副间的物理、化学及晶体结构的差异和性质，从而提高机械的抗黏着磨损性能。另外，在边界润滑条件下，钼涂层具有优异的耐黏着磨损性能。

3）抗微动磨损涂层

凸轮从动件、气缸衬套、导叶、涡轮叶片等机件常因微动磨损而失效，喷涂自熔合金、氧化物或碳化物金属陶瓷，如某些Ni、Fe、Co基材料可显著提高机件的抗微动磨损性能。