现代热喷涂技术

本书系统地介绍了热喷涂技术及其应用，其主要内容包括概述、热喷涂技术工艺方法、热喷涂材料、涂层设计与涂层制备、涂层性能检测试验方法、涂层应用实例、环境保护及安全防护等，同时介绍了靠前外热喷涂技术新成果。本书面向工业生产，侧重于实际应用，实用性强，对从事涂层的设计、涂层材料的制造、涂层制备与应用的人员具有较高的参考价值。

前言
第1章概述1
1.1热喷涂技术的定义及原理1
1.1.1热喷涂技术的定义1
1.1.2热喷涂技术的原理1
1.2涂层结构3
1.3涂层残余应力4
1.4热喷涂技术发展背景和现状4
1.4.1热喷涂技术发展背景4
1.4.2我国热喷涂技术发展现状7
1.5热喷涂技术发展的主要方向8
第2章热喷涂技术工艺方法11
2.1热喷涂技术工艺方法的分类11
2.2热源概述11
2.2.1燃烧火焰11
2.2.2电弧12
2.2.3等离子弧13
2.3燃气火焰喷涂14
2.3.1线材火焰喷涂15
2.3.2棒材火焰喷涂18
2.3.3粉末火焰喷涂19
2.3.4高速火焰喷涂21
2.3.5高速空气/燃料火焰喷涂(HVAF)工艺25
2.4电弧喷涂27
2.4.1喷涂原理27
2.4.2电弧喷涂设备28
2.4.3电弧喷涂技术特点30
2.4.4电弧喷涂的主要工艺参数30
2.5等离子喷涂32
2.5.1大气等离子喷涂32
2.5.2高能高速等离子喷涂38
2.5.3大气等离子喷涂的新发展———单电极/多电极等离子喷枪39
2.5.4低压等离子喷涂42
2.5.5超低压等离子喷涂43
2.5.6溶液等离子喷涂45
2.6冷气动力喷涂与KM喷涂47
2.6.1冷气动力喷涂47
2.6.2KM喷涂51
2.7爆炸喷涂54
2.8涂层重熔技术55
2.8.1氧-乙炔火焰重熔56
2.8.2感应重熔58
2.9等离子喷焊58
2.10激光熔覆60
2.11塑料粉末火焰喷涂63
第3章热喷涂材料70
3.1热喷涂材料的分类70
3.2热喷涂材料的应用原理70
3.2.1打底涂层(过渡层)材料的应用原理70
3.2.2耐磨涂层材料的应用原理73
3.2.3耐蚀涂层材料的应用原理76
3.2.4抗高温涂层材料的应用原理79
3.2.5热障涂层材料的应用原则82
3.2.6尺寸恢复涂层材料的应用原理83
3.2.7可磨耗密封涂层材料的应用原理84
3.2.8摩擦涂层材料的应用原理84
3.3热喷涂材料的生产工艺简介85
3.3.1合金粉末的制备———雾化工艺85
3.3.2复合粉末材料制备工艺87
3.3.3陶瓷粉末89
3.4热喷涂材料性能检测方法90
3.4.1热喷涂线材的性能检测90
3.4.2热喷涂粉末材料的性能检测90
3.5热喷涂材料特性对工艺性能的影响93
3.5.1热喷涂工艺对材料的基本要求94
3.5.2热喷涂材料选择的基本原则94
3.6常用热喷涂材料95
3.6.1钎焊材料95
3.6.2热喷涂线(棒)材99
3.6.3热喷涂粉末材料122
3.6.4自熔性合金粉末144
3.6.5陶瓷？；金属陶瓷粉末170
3.6.6塑料粉末179
3.6.7复合粉末180
3.6.8减摩自润滑复合粉末185
3.6.9耐高温热障复合粉末187
3.6.10纳米复合粉末188
3.6.11热喷涂辅助材料190
3.7热喷涂材料的包装？；储运和验收192
第4章涂层设计与涂层制备194
4.1涂层设计的基本原理194
4.2涂层的命名和表示方法194
4.3涂层的设计195
4.3.1零件工况分析195
4.3.2涂层结构设计196
4.3.3黏结底层材料的选择200
4.3.4热喷涂工艺的选择202
4.3.5涂层制备工艺的优化设计203
4.3.6涂层生产过程能力指数评价方法207
4.4表面预处理211
4.4.1表面处理基本要求211
4.4.2表面净化212
4.4.3表面机械加工216
4.4.4遮蔽处理218
4.4.5表面粗化218
4.4.6粗化后的处理224
4.4.7预热处理224
4.4.8新型PROTAL预处理工艺225
4.5涂层的制备及性能226
4.5.1耐蚀涂层的制备方法及性能227
4.5.2耐磨涂层的制备方法及性能229
4.5.3可磨耗密封涂层的制备方法及性能236
4.5.4热障涂层的制备方法及性能239
4.5.5梯度功能复合涂层的制备方法及性能249
4.5.6功能涂层的制备方法及性能251
4.5.7纳米涂层的制备方法及性能260
4.6涂层的后处理265
4.6.1涂层的封孔处理265
4.6.2涂层的热处理267
第5章涂层性能检测试验方法271
5.1涂层理化性能检测271
5.1.1涂层显微结构分析271
5.1.2涂层硬度检测273
5.1.3涂层结合强度检测275
5.1.4涂层厚度检测280
5.1.5涂层孔隙率检测282
5.2涂层耐蚀性检测284
5.2.1涂层耐蚀性的评定方法284
5.2.2涂层大气暴露试验285
5.2.3涂层盐雾试验286
5.2.4涂层二氧化硫工业气体腐蚀289
5.2.5涂层湿热腐蚀试验289
5.2.6涂层浸泡腐蚀试验290
5.2.7涂层高温燃气腐蚀试验291
5.2.8涂层高温抗氧化试验295
5.3涂层耐磨性检测298
5.3.1涂层磨粒磨损试验299
5.3.2涂层摩擦磨损试验300
5.3.3涂层冲蚀磨损试验301
5.3.4涂层疲劳磨损试验301
5.4涂层残余应力的检测302
5.4.1涂层残余应力的形成机理302
5.4.2涂层残余应力的测定方法303
5.5功能涂层检测304
5.5.1线胀系数305
5.5.2热导率的检测305
5.5.3热振试验306
5.6涂层评价体系相关因素307
第6章涂层应用实例309
6.1涂层功能310
6.1.1耐磨损涂层310
……
参考文献

热喷涂技术是表面工程领域内赋予材料表面新功能最有效的技术之一。该技术具有学科的综合性、功能的广泛性、资源的再生性、方法的多样性和实施的灵活性，已广泛应用在航空航天、交通运输、电力能源、石油化工、冶金矿山、机械制造、轻工纺织、生物工程等国民经济建设的各个领域，发挥着巨大的作用。热喷涂技术的应用是指对在特殊环境（高温氧化、高温热障、摩擦磨损、磨损腐蚀、环境腐蚀、导电绝缘等） 条件下使用的机械零件、构件等进行表面失效分析，研究选用具有相应功能性的涂层材料和制备工艺技术，控制制备工艺过程，进行涂层检测，从而获得理想的功能涂层。随着技术的不断完善和不断成熟，热喷涂已从单一零件的简单修复技术发展成为新品零件制备过程中必不可少的制造技术，从简单的工艺方法发展成为具有独立体系完整的热喷涂工业技术。    本书是在《热喷涂技术与应用》（机械工业出版社出版）的基础上修订而成的。在修订过程中，注意反映热喷涂相关领域的技术进展情况，重点对原书进行了勘误，增加了塑料粉末火焰喷涂和特殊环境下（如高温燃气腐蚀等） 使用的功能涂层性能的检测方法，以及超低压等离子喷涂等新工艺方法。    本书第１章、第５章、第６章、第７章由吴子健（钢铁研究总院）编写，第２章由吴朝军（航天７０３所）编写，第３章由曾克里（广东省材料与加工研究所） 编写，第４章由王全胜（北京理工大学）编写。全书由王全胜统校。第2.11节的编写得到了伍建华同志的帮助，在此深表感谢！    由于作者水平有限，书中可能存在不足和不妥之处，恳请同行和读者指正，望不吝赐教，以臻完善。    作  者