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热喷涂层的结构与特性

 从喷涂材料一次沉积在基体上的分布状态看,中心密集,外部疏散,形成中厚外薄的沉积层。由于散状物料喷射时,焰流中心至外围的温度、密度、速度呈递减规律,导致涂层与基体结合强度相应地由内向外降低。当喷枪与工件相对位移时,由于喷涂中心位移,使前面的疏散沉积层被后面的密集层覆盖,形成沉积状态和结合强度都不均匀一致的涂层。熔滴在喷射过程中与工作气体和空气接触,产生氧化杂质物和孔隙。这样,最终的涂层含有氧化杂质物和孔隙,孔隙约占涂层体积的15%。可见涂层的组织结构是不均匀的,并有难以避免的缺点。
       涂层与基体的结合主要是机械结合。结合强度的大小与基体表面形态和温度有关。在工件表面加工出凹槽或螺纹,对消除残余应力和改善结合强度均有较好效果。采用自粘接镍铝复合材料作与基体的粘结层(基层),既能提高结合强度,又为工作层提供了活性表面,有利于工作层的结合。
       热喷涂的力学性能如下:
       ①涂层与基体结合抗拉强度只有30~50N/mm2,不适于承受拉伸载荷。抗剪强度也低,不宜用于过盈配合的零件。
       ②一般抗压强度为抗拉强度的3~4倍。薄涂层比厚涂层更适合承受压力载荷。
       ③热喷涂层多孔、质脆,宏观硬度通常为130~450HB。
       ④热喷涂层具有较好的抗磨损性。
 

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