热喷涂的缺陷与防止措施

一，概述

热喷涂工艺是以一定形式的热源将粉状、丝状或棒状喷涂材料加热至熔化或局部熔化状态，同时用喷射气流使其雾化，喷射在经过处理的零件表面上，形成喷涂层，用以改善或改变工件表面性能的加工方法，简称喷涂，有时又叫喷焊。

热喷涂的特点：①工艺适用范围广，金属及其合金、陶瓷、塑料、复合材料等表面均可喷涂涂层。②涂层厚度可在很大范围内调节。③工艺灵活，工件可大可小；室内室外；炉内炉外均可操作。④生产率高，可达到50kg/h。⑤母材热影响小，变形小。⑥技术经济性好，操作难度小，成本低。⑦操作环境差，注意自我保护。

热喷涂的种类：目前根据所用热源不同可分为①燃气火焰喷涂。②电弧喷涂。③等离子弧喷涂。④特种喷涂（如爆炸喷涂、激光喷涂、冷喷涂等）。

喷熔是以气体火焰为热源，将自熔合金粉末喷涂在焊件表面上形成喷涂层，然后再将喷涂层加热至熔化，使其与焊件表面形成冶金结合的加工方法（二步法）。

热喷涂材料的种类：①按材料形状分为线材（丝材）、棒材和粉末。②按材料成分可分为金属及合金、自熔性合金、复合材料、陶瓷和塑料等。③按喷涂层工作环境和使用要求可分为耐磨喷涂材科、耐腐蚀喷涂材料和结合底层材料等。④按喷涂材料性质可分为抗高温氧化涂层、隔热涂层、耐腐蚀涂层、耐磨涂层、导电涂层、绝缘涂层、功能性涂层、自润滑涂层、粘接底层材料等。

热喷涂的工艺简单地讲是这样的：①工件表面净化。②表面预加工。③表面粗化。④预热。⑤喷涂底层。⑥喷涂工作层。⑦喷后进行封孔处理。⑧喷后机加工。

二，热喷涂层的缺陷预防措施

1，涂层脱壳、剥离

①表面粗糙程度不够或有灰尘吸附，使喷涂层附着力减小；应加强工件表面粗化及喷前清理工作。

②工件含有油脂，喷涂时油脂溢出，如球墨铸铁的曲轴等；喷前严格清除油污，并进行适当烘烤。

③压缩空气中有可见的油和水；尽量减少压缩空气中的油与水，必要时维修或更换压缩空气装置。

④喷枪离工件太远，金属微粒未与工件充嵌合；应缩短喷枪与工件的距离。

⑤车削与拉毛、拉毛与喷涂各道工序相隔时问太长，待喷涂工件表面有氧化现象；应缩短表面预加、表面粗化、喷深等工序间隔时间。

⑥喷涂层在磨削机加工时，采用了氧化铝砂轮，因而使涂层局部过热而氧化；应正确选用砂轮做好冷却措施。

⑦喷枪火焰不集中或偏斜，造成金属微粒不能有力地粘着在工件表面；应捡修喷枪或更换之。

⑧工件的线速度和喷枪移动速度太慢，在喷涂过程中的夹杂物飘浮于工件表面，降低了附着强度；应调整工件的线速度，控制喷涂间间飘浮物。

2，涂层分层

①采用间隙喷涂，在将达到标准尺寸时没有一次喷完，停喷时间太长；注意在间隙喷涂时，每次停喷时间要短。

②喷涂时压缩空气中的油和水溅在工件表面上；检查空压泵及附件气路工作是否正常，常放水，特别是油水分离器应工作正常。

③每一层喷涂后有大量的灰尘吸附在工件表面上，使层与层之间有隔离或部分隔离现象；喷涂时应注意保持清洁，并作必要的防尘措施。

3，涂层碎裂

①喷涂时喷枪移动太慢，使一次喷涂的涂层太厚，并出现过热现象；应保持正常的喷枪移动速度，一次不要喷得过厚。

②喷涂时喷枪离工件表面太近，使涂层过热；应适当拉开喷枪与工件表面的距离。

③喷涂材料收缩率太大或含有较多的导致热裂纹的元素（如S、P等）；应选择合适的喷涂材料，并注意尽量减少有害元素的含量。

④电弧喷涂时电流过大，火焰喷涂时使用氧化焰，使涂层厚氧化；应合理造择喷涂参数和喷涂火焰。

⑤喷好后的涂层快速冷却而导致碎裂；在喷厚的涂层时应注意冷却速度。

⑥压缩空气中有油雾和水，降低了深层的结合强度；应及时解决压缩空气中的油和水。

⑦工件回转中心不准，喷涂层有厚有薄，冷却时收缩不均；应维修调正工件回转中心的同心度。

4，涂层不耐磨

①喷枪离工件太远，金属微粒温度低，与工件表面结合力小，其在工作时部分微粒脱落；应合理选择喷涂距离。

②搭削时有大量砂粒嵌入涂层；应合理选择磨削砂轮。

③金属丝送进太快；应合理选择送丝速度。

④金属丝材料本身不耐磨；应选择合格的喷涂材料。

⑤空气压力过低，喷枪离工件表面过远，使结合强度降低；应合理选择喷涂参数。

三，喷熔层缺陷及防止措施

1，剥离

①重熔时母材金属温度过低；重熔时，应先加热母材金属，待接近粉末熔化温度时，再对涂层进行重熔。

②工件表面制备不符合要求；按规定要求进行表面制备。

③熔化厚的涂层时，火焰移动太快；在熔化厚的涂层时，火焰稍作停留，使表里都能熔化。

④重熔温度太低，铁基粉末熔化时“镜面”反光不明显，此镍基粉末难积区别是否熔化；应加强练习，提高技术水平。

2，裂纹

①喷粉前工件的预热温度太低；应提高预热温度，为了防止氧化，可先在工件表面喷一层合金粉，然后再提高预热温度至400~500℃。

②重熔后冷却速度太快或喷熔层与母材金属线膨胀系数相差太大；应喷熔后缓慢冷却或进行等温处理。

3，夹渣

①重熔时，火焰移动速度太快，熔渣来不及浮出；应掌握好正确的重熔速度，使熔渣完全浮出。

②合金粉末自熔性差，熔点高、粘度大、粒度粗等；应合理选择喷熔粉末，喷熔前认真准备，了解合金粉末的性能。

4，气孔

①工件表面有油、污、锈、垢等；应认真做好工件制备。

②工件表面或合金粉末已被氧化；应注意预热温度不要太高，用二步法喷熔的粉末不要太细，回收的粉末已被氧化，不要用在重要的工件上。

③乙炔气体中有水份；查明原因，除去乙快气体中的水份。

④熔化时间过长，温度过高引起喷熔层翻泡；应正确撑握重熔的时间与温度。

本文由“威尔鼎王”创作。