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模具钢材的热喷涂技术原理介绍 了解特点及工艺流程

时间:2026-08-13 09:31:34


  模具钢热喷涂是将喷涂材料高速喷涂到工件表面,当喷涂材料加热到熔融或半熔融状态时,通过高速气流雾化和加速,形成具有特殊性能的涂层。


  热喷涂技术的基本原理;


  热喷涂的基本过程:


  (1)、加热、加速、熔化(颗粒状)。


  ⑵雾化(10~100微米)和加速——高速粒子流的形成。


  (3)熔融和半熔融的高速颗粒流冲击基材,变形并固化形成涂层。


  涂层和基底之间的⒇结合强度


  (1)机械结合:高速颗粒-冲击-颗粒微变形-遮挡可见,表面粗糙化有利于提高结合强度。


  ⑵金属键合(Metal bond bond):当粒子与衬底表面达到原子距离时,就会发生金属键合。-理论上确实存在,但在实践中几乎没有效果。


  (3)微扩散结合(Micro diffusion bonding):高速、高温、熔融或半熔融颗粒撞击衬底表面,在界面处引起微扩散,增加结合力。然而,这种结合力作用不大,因为衬底温度只有大约200℃。机械结合-主要是金属结合-非常小的微扩散结合-非常小。一般来说,热喷涂涂层的结合强度较低!仅相当于其母体材料的5-30%。


  (4)、冶金结合:


  当温度为660℃时,镍铝粉末具有*佳的自反应放热基体表面,形成冶金结合力。尤其是中间过渡层!简而言之,热喷涂涂层具有↓的结合力,但工艺简单。


  热喷涂涂层常见缺陷及预防措施:


  (1)、涂层剥落:


  原因:当冷却时,涂层和基材收缩不一致,导致涂层产生拉伸应力。当粘合强度低于涂层的拉伸应力时,它会剥落。


  措施:工件表面-清洁和粗糙喷涂颗粒-速度↓和温度↓


  工件预热——ⅷ涂层应力、涂层保护点——在工件边缘和边缘预设小凹槽,或堆焊一周。


  (2)、裂纹:


  原因:如上所述,当涂层中的拉伸应力小于膜基底的结合强度且大于涂层的拉伸强度时,涂层破裂。


  措施:每次喷雾薄而均匀(0.15毫米)。如果太厚,涂层的收缩应力不应太高,否则收缩应力是矛盾的。由于测试和结合力,涂层容易剥离。)工件预热,缓慢冷却,残余收缩应力


  (3)、多孔疏松:


  原因:孔隙率:2~20%。-这是喷涂中的难题之一


  措施:粉末t,完全熔化是*好的,但应力是垂直喷射,实际上是不可能的。


  3.热喷涂技术的特点:


  (1)可以在各种基底上制备各种材料的涂层:金属、陶瓷、金属陶瓷和工程塑料可以用作热喷涂材料;几乎所有固体材料都可以用作热喷涂基材。


  ⑵基底温度低:基底温度一般在30~200℃之间,变形小。


  ⑶操作灵活:可喷涂各种规格和形状的物体,特别适用于大面积涂装,可现场操作。


  (4)宽涂层厚度范围:可以制备几十微米至几毫米的涂层。


  (5)喷涂效率高,成本低:生产效率为每小时几公斤至几十公斤。


  (6)局限性:主要体现在三个方面:热效率低、材料利用率低、浪费大、涂层与基体结合强度低。然而,热喷涂技术因其独特的优势仍被广泛应用。


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