第十二讲热喷涂修复法机械设备维修教学任务重点难点热喷涂修复法的工艺特点、工艺过程及应用范围热喷涂修复法特点及分类常用热喷涂修复法的工艺特点、工艺过程及应用范围热喷涂是用高速气流将已被热源熔化的粉末材料或线材吹成雾状，喷射到事先准备好的零件表面上，形成一层覆盖物的修复工艺。生产中多用来喷涂各种金属材料，因而通常称为金属喷涂或金属喷镀。如果所用材料是钢，则一般简称为喷钢。非金属材料如塑料、陶瓷等，也可以喷涂。一、概述二、热喷涂修复法特点（1）适用材料广，喷涂材料广。（2）涂层的厚度不受严格限制，可以从几十微米到几毫米。（3）喷涂时工件表面温度低（一般为70～80℃），不会引起零件变形和金相组织改变。（4）可赋予零件以某些特殊的表面性能，达到节约贵重材料、提高产品质量、满足多种工程技术和高新技术的需要。（5）设备不太复杂，工艺简便，可在现场作业。（6）对失效零件修复的成本低、周期短、生产效率高。三、分类热喷涂工艺过程四、常用热喷涂的原理1．电弧喷涂如图示喷涂时，送丝机构3不断地将两根金属丝向前输送。两根金属丝进入导向嘴4内以后弯曲，从导向嘴伸出来时就相互靠近。由于两导向嘴分别与电源的正负极相连，在具有一定电位差的两根金属丝相互接触短路后，电流产生的热量将尖端处的金属丝熔化并产生电弧，电弧进一步熔化金属丝。1一金属丝；2一电缆;3一送丝机构；4一导向嘴；5一空气喷嘴；6—工件熔化的金属丝被从空气喷嘴5喷出的0.5～0.6MPa的压缩空气吹成微粒，并以140～300m/s的速度撞击到需喷涂的零件表面上。这样，半塑性金属颗粒以高速度撞击变形并填塞在粗糙的零件表面上，就逐渐地形成覆盖层。金属丝不断地向前输送，同时不断地被熔化，熔化的金属又不断地吹向工件表面，从而保证了喷涂过程的连续进行。电弧喷涂过程由下列四个循环阶段组成：①两电极接触，钢丝的尖端短路被熔化；②熔化的金属丝被压缩空气吹断，电流突然中断，引起自感电势并产生电弧；③电弧熔化的金属被吹散成为小颗粒；④电弧中断。此后，两电级再次接触短路并重复前一循环。每循环的时间短，通常只有千分之几秒。2．高频电喷涂高频电喷涂件原理与电弧喷涂基本相同，只是钢丝的熔化是靠高频感应实现。高频电喷涂的喷头由感应器和电流集中器组成，感应器4由高频发电机供电，电流集中器3主要是用于保证钢丝在不大的一段长度上熔化，钢丝6由送丝轮7以一定的速度经导筒8送进，压缩空气经气道5将电流集中器内熔化的金属喷向零件表面。1一被喷涂表面;2一气体金属流；3一电流集中器；4一感应器;5一气道；6一钢丝；7一送丝轮；8一导筒五、喷涂层的形成过程、结构和性能（一）喷涂层的形成过程金属丝或金属粉末熔化后，被压缩空气吹成很小的微粒，这些微粒以140～300m/s的速度向工件表面，并与工件表面结合起来，后到的颗粒又与先到的颗粒结合，如此连续进行，便逐形成了喷涂层。微粒在飞行过程中，高温的液态金属与空气接触，在凝固的同时，产生强烈的氧化与氮化，结果使金属丝中的合金元素烧损。到达工件时，每个颗粒外包着一层氧化膜和氮化膜，对涂层的性能有严重的影响。高温颗粒以高速撞击到工件表面时，被撞扁而贴在工件表面上。此时，颗粒与工件表面之间有如下连接过程：(1)机械粘合：工件表面通常都要进行粗糙加工（例如喷砂、拉毛等），表面上的不平凸起对涂层有一种钩锚作用，微粒既和工件金属又和后到的微粒产生机械结合而形成覆盖层。发生这种情况的前提是金属微粒达到工件表面时，其温度应很高，处于塑性状态。喷涂时微粒运动速度近似等于空气流的速度，且微粒从喷枪口飞到工件表面的时间很短（不超过0.003s），金属微粒不会剧烈地冷却。(2)吸附：金属颗粒撞击到工件表面时，在两接触表面上，部分分子间距离极近，它们的相互吸引力能使颗粒吸附在工件表面上。且飞到工件表面的金属微粒，由于撞击变形，一些微粒表面的氧化膜可能破裂而裸露出纯金属，而会产生分子状直接接触。发生这种情况的前提是两表面没有油污、水汽等杂物。由此可知．金属喷涂层的连接，既有机械结合，又有分子结合，以机械结合为主。（二）喷涂层的结构和性能⑴喷涂层的结构：金属喷涂层不