1.工件表面预处理
热喷涂的表面预处理一般分成表面预加工、表面净化和喷砂粗化(或活化)处理三个步骤来进行。
(1)表面预加工 表面预加工的目的:一是使工件表面适合于涂层沉积,增加结合面积;二是有利于克服涂层的收缩应力。对工件的某些部位做相应预加工以分散涂层的局部应力,增加涂层的抗剪能力。常用的方法是切圆角和预制涂层槽。工件表面粗车螺纹也是常用的方法之一,尤其在喷涂大型工件时常用车削螺纹来增加结合面积。车削螺纹应注意两个问题:首先是螺纹截面要适于喷涂,矩形截面或半圆形截面不利于涂层的结合;此外,螺纹不宜过深,否则将喷涂过厚,使成本增加。也可对涂覆表面进行滚花或将车削螺纹和滚花结合起来。
(2)表面净化 表面净化常采用溶剂清洗、碱液清洗和加热脱脂等方法,以除去表面的油污,保持清洁度。常用的清洗溶剂有:汽油、丙酮、四氯化碳和三氯乙烯。对大型修复工件常采用碱液清洗。碱液一般用氢氧化钠或碳酸钠等配制。
(3)喷砂粗化处理 喷砂可使清洁的表面形成均匀而凹凸不平的粗糙面,以利于涂层的机械结合。用干净的压缩空气驱动清洁的砂粒对工件表面喷射,可使基材表面产生压应力,去除表面氧化膜,使部分表面金属产生晶格畸变,有利于涂层产生物理结合。基材金属在喷砂后可获得干净、粗糙和高活性的表面。这是重要的预处理方法。
2.工件表面热喷涂(www.daowen.com)
(1)预热 工件喷涂前要进行预热。预热的作用有三个:一是提高工件表面与熔粒的接触温度,有利于熔粒的变形和相互咬合以及提高沉积率;二是使基体产生适当的热膨胀,在喷涂后随涂层一起冷却,减少两者收缩量的差别,降低涂层的内应力;三是去除工件表面的水分。
(2)喷涂 工件表面处理好之后要在尽可能短的时间内进行喷涂。为增加涂层与基体的结合强度,一般在喷涂工件之前,先喷涂一层厚度为0.10~0.15mm的放热型镍包铝或铝包镍粉末作为打底层,打底层不宜过厚,如超过0.2mm不但不经济,而且会使结合强度下降。喷涂铝镍复合粉末时,应使用中性焰或轻微碳化焰,另外选用的粉末粒度号在180~250为宜,以避免产生大量烟雾导致结合强度下降。
3.工件表面后处理
火焰喷涂层是有孔结构,这种结构对于耐磨性一般影响不大,但会对在腐蚀条件下工作的涂层性能产生不利影响,需要将孔隙密封,以防止腐蚀性介质渗入涂层,从而对基体造成腐蚀。常用的封孔剂有石蜡、酚醛树脂和环氧树脂等。密封石蜡应使用有明显熔点的微结晶石蜡,而不是没有明显熔点的普通石蜡。酚醛树脂封孔剂适用于密封金属及陶瓷涂层的孔隙,这种封孔剂具有良好的耐热性,在200℃以下可连续工作,而且除强碱外,能耐大多数有机化学试剂的腐蚀。
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