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 采用熱噴涂技術(shù)不僅能提高機(jī)器設(shè)備的耐磨損性、耐腐蝕性、耐侵蝕性、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，而且能賦予普通材料特殊的功能，諸如高溫超導(dǎo)涂層、生物涂層、金剛石涂層、固體氧燃料電池（SOFCs）電極催化涂層等，因此，熱噴涂技術(shù)必然會愈來愈引起人們的重視，并在各個工業(yè)領(lǐng)域獲得越來越廣泛的應(yīng)用。實(shí)際零部件因其材質(zhì)、形狀、大小及其應(yīng)用環(huán)境、服役條件等存在很大差別，要想成功采用熱噴涂涂層來解決所面臨的技術(shù)問題，必須遵循特定的過程，其中，最重要的有以下五個關(guān)鍵過程。 

1．準(zhǔn)確分析問題所在，明確涂層性能要求； 
2．合理進(jìn)行涂層設(shè)計(jì)，包括正確選擇噴涂材料、設(shè)備、工藝及遵循嚴(yán)格的涂層質(zhì)量性能評價體系等； 
3．優(yōu)化涂層制備工藝； 
4．嚴(yán)格控制涂層質(zhì)量； 

熱噴涂工藝選擇

    為了獲得滿足零件使用要求的涂層，應(yīng)結(jié)合零件使用工況條件及各種噴涂材料的成分、性能、工藝特性、涂層性能及適用的使用環(huán)境等綜合考慮，確定合適的噴涂材料，謹(jǐn)慎選擇熱噴涂工藝。。

熱噴涂工藝的選擇原則

熱噴涂工藝方法較多，但每一種方法都有其自身的優(yōu)點(diǎn)和局限性，從不同的角度進(jìn)行熱噴涂工藝選擇，會得出不同的結(jié)果。以高速火焰噴涂（簡稱HVOF）為例，當(dāng)采用HVOF工藝噴涂金屬、合金及金屬陶瓷類材料時，可獲得結(jié)合強(qiáng)度高（>70MPa）、致密度高（孔隙率<1%）、氧化物含量少的高質(zhì)量涂層，但該工藝也存在運(yùn)行成倍較高、對基體輸入熱量較大、不能噴涂氧化物陶瓷（注：個別系統(tǒng)能夠噴涂Al2O3、Al2O3-TiO2等低熔點(diǎn)陶瓷，如HV2000超音速火焰噴涂）等缺點(diǎn)。因此，在選擇熱噴涂工藝時，應(yīng)針對具體需求進(jìn)行具體分析，下面從涂層性能、噴涂材料類型、涂層經(jīng)濟(jì)性及現(xiàn)場施工等四個方面進(jìn)行了分析。

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以涂層性能為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行選擇時，一般考慮如下幾點(diǎn)：
  （1）涂層性能要求不高，使用環(huán)境無特殊要求，且噴涂材料熔點(diǎn)低于2500℃，可選擇設(shè)備簡單、成本較低的氧乙炔火焰噴涂工藝。如一般工件尺寸修復(fù)和常規(guī)表面防護(hù)等。 
  （2）涂層性能要求較高、工況條件較惡劣的貴重或關(guān)鍵零部件，可選用等離子噴涂工藝。相對于氧乙炔火焰噴涂來講，等離子噴涂的焰流溫度高，熔化充分，具有非氧化性，涂層結(jié)合強(qiáng)度高，孔隙率低。 
  （3）涂層要求具有高結(jié)合強(qiáng)度、極低孔隙率時，對金屬或金屬陶瓷涂層，可選用高速火焰（HVOF）噴涂工藝；對氧化物陶瓷涂層，可選用高速等離子噴涂工藝（如PlazJet等離子噴涂）。如果噴涂易氧化的金屬或金屬陶瓷，則必須選用可控氣氛或低壓等離子噴涂工藝，如Ti、B4C等涂層。

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以噴涂材料類型為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行選擇時，基本原則如下：
  （1）噴涂金屬或合金材料，可優(yōu)先選擇電弧噴涂工藝。 
  （2）噴涂陶瓷材料，特別是氧化物陶瓷材料或熔點(diǎn)超過3000℃的碳化物、氮化物陶瓷材料時，應(yīng)選擇等離子噴涂工藝。 
  （3）噴涂碳化物涂層，特別是WC-Co、Cr3C2-NiCr類碳化物涂層，可選用高速火焰噴涂工藝，涂層可獲得良好的綜合性能。 
  （4）噴涂生物涂層時，宜選用可控氣氛或低壓等離子噴涂工藝。

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以涂層經(jīng)濟(jì)性為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行選擇時。應(yīng)盡可能選用電弧噴涂工藝。
   在噴涂原材料成本差別不大的條件下，在所有熱噴涂工藝中，電弧噴涂的相對工藝成本最低，且該工藝具有噴涂效率高、涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度較高、適合現(xiàn)場施工等特點(diǎn)（熱噴涂與再制造）。幾種主要熱噴涂工藝的涂層特征及相對成本如表所示。

幾種熱噴涂工藝性能及成本比較

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 以能否進(jìn)行現(xiàn)場施工為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行工藝選擇時，應(yīng)首選電弧噴涂，其次是火焰噴涂，便攜式HVOF及小功率等離子噴涂設(shè)備也可在現(xiàn)場進(jìn)行噴涂施工。目前，還有廠家將等離子噴涂設(shè)備安裝在可以移動的機(jī)動車上，形成可移動的噴涂車間，從而完成遠(yuǎn)距離現(xiàn)場噴涂作業(yè)。

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