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第一章 概述 1

1.1热喷涂涂层形成的基本原理 1

1.2热喷涂粒子的特性 1

1.2.1喷涂粒子的加热特性 1

1.2.2喷涂粒子的加速特性 2

1.3热喷涂涂层与基体的结合机理 3

1.3.1热喷涂涂层与基体的结合方式 3

1.3.2热喷涂涂层与基体结合强度的影响因素 4

1.4热喷涂技术的特点 4

1.4.1热喷涂技术的优势 4

1.4.2热喷涂技术的不足 5

1.5热喷涂方法、设备与工艺 5

1.5.1热喷涂方法的分类及特点 5

1.5.2热喷涂设备 6

1.5.3热喷涂工艺 7

1.5.4热喷涂设备的技术参数 10

1.6热喷涂技术的发展背景 11

1.7热喷涂技术的发展方向 12

第二章 热喷涂工件的表面预处理 14

2.1基体表面预加工 14

2.2基体表面净化处理 15

2.2.1常用表面除油处理技术 16

2.2.2常用表面除锈处理技术 19

2.3基体表面粗化处理 21

2.3.1喷砂处理 22

2.3.2机械加工粗化 29

2.3.3电拉毛 32

2.4非喷涂表面的保护 32

2.4.1胶带保护 33

2.4.2化合物保护 33

2.4.3机械保护 34

第三章 火焰喷涂技术 35

3.1燃烧火焰特性 35

3.1.1火焰的燃烧原理 35

3.1.2火焰的形貌特点 36

3.1.3火焰的燃烧方式 37

3.1.4火焰的传播特性 38

3.2普通火焰喷涂、喷熔技术 39

3.2.1线材火焰喷涂技术 39

3.2.2棒材火焰喷涂技术 44

3.2.3粉末火焰喷涂技术 45

3.2.4粉末火焰喷熔技术 48

3.3超声速火焰喷涂技术 56

3.3.1概述 56

3.3.2超声速焰流的形成条件 58

3.3.3超声速火焰焰流的特征 58

3.3.4超声速火焰喷涂系统组成与特点 59

3.3.5超声速火焰喷涂涂层的典型应用 63

3.4AC-HVAF喷涂技术 64

3.4.1 AC-HVAF喷涂工艺原理 64

3.4.2 AC-HVAF系统组成 64

3.4.3 AC-HVAF喷涂工艺及涂层特点 66

3.4.4 AC-HVAF的典型应用 66

3.5爆炸喷涂技术 67

3.5.1概述 67

3.5.2爆炸喷涂原理和特点 68

3.5.3爆炸喷涂的气体动力学 70

3.5.4爆炸喷涂设备 72

3.5.5爆炸喷涂的涂层特点与应用 72

3.6火焰喷涂故障分析与排除 73

3.6.1系统故障分析 73

3.6.2涂层问题分析 80

第四章 电弧喷涂技术 83

4.1概述 83

4.1.1电弧喷涂原理 83

4.1.2电弧特性 84

4.1.3电弧喷涂的主要特点 85

4.1.4电弧喷涂与其他表面技术的对比 86

4.1.5高速电弧喷涂技术 88

4.2电弧喷涂系统 93

4.2.1电弧喷枪 94

4.2.2电弧喷涂电源 96

4.2.3线材输送机 98

4.2.4送丝软管 100

4.2.5电弧控制器 101

4.3电弧喷涂涂层制备 101

4.3.1电弧喷涂涂层材料选择 102

4.3.2电弧喷涂涂层厚度设计 102

4.3.3典型环境下的防腐蚀涂层设计 106

4.4电弧喷涂车间 107

4.5电弧喷涂工艺指导 108

4.5.1电弧喷涂的工艺流程 108

4.5.2电弧喷涂工艺参数的选择 109

4.6电弧喷涂涂层的封闭处理 114

4.7电弧喷涂应用实例 116

4.8电弧喷涂系统维护与故障排除 118

4.8.1系统维护 118

4.8.2系统故障及排除 119

第五章 等离子喷涂技术 126

5.1等离子喷涂的基本知识 126

5.1.1等离子体 126

5.1.2自由电弧和压缩电弧 127

5.1.3等离子弧的类型 128

5.1.4等离子弧的特点 130

5.1.5等离子弧的伏安特性 131

5.1.6等离子喷涂的工作气体 132

5.1.7等离子喷涂的基本原理和特点 134

5.2普通等离子喷涂 135

5.2.1设备 136

5.2.2工作间 155

5.3低压等离子喷涂 155

5.3.1特点 156

5.3.2设备 157

5.3.3喷涂工艺 160

5.4超声速等离子喷涂 162

5.4.1特点 163

5.4.2设备 164

5.4.3典型应用 170

5.5水稳等离子喷涂 175

5.6三阴极等离子喷涂 176

5.7等离子喷涂工艺指导 177

5.7.1等离子工作气体的选择 178

5.7.2等离子喷涂参数的选择 179

5.7.3等离子喷涂的若干工艺问题 181

5.8零件修复工艺实例 186

5.8.1重载履带车辆典型零件的修复 186

5.8.2活塞裙部尺寸加大及修复 189

5.8.3瓦楞棍的修复 192

5.8.4沉没辊和稳定辊的修复 193

5.9等离子喷涂故障分析及排除 193

5.9.1系统故障分析 193

5.9.2涂层问题分析 195

第六章 热喷涂涂层设计 198

6.1概述 198

6.2热喷涂涂层设计的命名及表示方法 198

6.3零部件工况分析 199

6.3.1几何因素 199

6.3.2应力因素 199

6.3.3环境因素 199

6.3.4其他因素 200

6.4基体表面的设计 200

6.4.1机械加工 201

6.4.2脱脂处理 201

6.4.3预热处理 202

6.4.4粗化处理 203

6.5涂层体系的设计 203

6.5.1底层材料的选择 203

6.5.2涂层结构的设计 205

6.6涂层制备工艺的设计 208

6.6.1涂层制备工艺的选择原则 208

6.6.2涂层制备工艺优化 209

6.7涂层后处理工艺设计 212

6.7.1涂层后热处理 212

6.7.2涂层后封孔处理 213

6.8涂层的包装、贮存与运输 215

第七章 热喷涂材料 216

7.1热喷涂材料分类和要求 216

7.2热喷涂线材 216

7.2.1锌、铝、锌铝合金及低熔点合金丝 216

7.2.2铁基合金丝 217

7.2.3铜与铜合金丝 217

7.2.4镍与镍合金丝材 218

7.2.5复合喷涂丝材 218

7.2.6其他喷涂丝材 219

7.3热喷涂（熔）粉末材料 219

7.3.1常用的底层材料 219

7.3.2金属及合金粉末 220

7.3.3陶瓷和金属陶瓷粉末 227

7.3.4纳米结构粉末 227

7.3.5塑料粉末 229

7.3.6复合材料粉末 231

7.4热喷涂材料参数、性能参考数据 235

7.4.1自熔性合金粉末 235

7.4.2金属陶瓷喷涂粉末 237

7.4.3镍基喷涂粉末 237

7.4.4钴基喷涂粉末 240

7.4.5铁基喷涂粉末 241

7.4.6铜基喷涂粉末 242

7.4.7陶瓷喷涂粉末 242

7.4.8其他喷涂粉末 243

7.5热喷涂涂层选择指导 244

7.5.1耐腐蚀涂层 245

7.5.2耐磨损涂层 246

7.5.3减摩与封严涂层 248

7.5.4耐高温热障涂层 249

7.5.5绝缘或导电涂层 250

7.5.6修补涂层 251

第八章 热喷涂涂层机械加工技术 252

8.1热喷涂涂层机械加工的特点 252

8.2热喷涂涂层的车削加工 253

8.3热喷涂涂层的磨削加工 259

8.3.1影响砂轮切削性能的因素及其选用 259

8.3.2磨削用量的选择 261

8.4热喷涂涂层的特种加工 264

8.4.1电解磨削 264

8.4.2超声振动车削 266

8.4.3加工激光熔覆硬韧材料齿面的实例 269

第九章 热喷涂涂层的检测与分析 272

9.1热喷涂涂层的物理性能检测 272

9.1.1热喷涂涂层的质量检测 272

9.1.2热喷涂涂层厚度测量 276

9.1.3热喷涂涂层密度的测定 277

9.1.4热喷涂涂层孔隙率的测定 279

9.1.5涂层沉积效率的测定 283

9.2热喷涂涂层的力学性能检测 284

9.2.1涂层硬度的测定 284

9.2.2涂层结合强度的测定 289

9.2.3涂层的断裂韧性 295

9.2.4涂层的疲劳强度测试 296

9.2.5涂层残余应力的检测 297

9.3热喷涂涂层的形貌与组织结构分析 301

9.3.1热喷涂涂层结构的金相检测 301

9.3.2热喷涂涂层的微观形貌分析 306

9.3.3热喷涂涂层的成分分析 309

9.3.4热喷涂涂层的相结构分析 312

9.3.5热喷涂涂层的显微组织分析 313

9.4热喷涂涂层的耐腐蚀性能检测 316

9.4.1腐蚀试验方法 316

9.4.2腐蚀试验结果评定 321

9.5热喷涂涂层的耐磨损性能检测 323

9.5.1磨粒磨损试验 323

9.5.2滑动摩擦磨损试验 325

9.5.3滚-滑动摩擦磨损试验 325

9.6热喷涂涂层耐热性能的测定 327

9.6.1隔热试验 327

9.6.2热寿命试验 328

9.6.3热震试验 328

9.6.4抗高温空气氧化性能试验 329

第十章 热喷涂安全与防护 331

10.1热喷涂工作气体的安全使用 331

10.2热喷涂设备的安全使用 332

10.2.1火焰喷涂设备的安全使用 332

10.2.2等离子喷涂设备的安全使用 332

10.2.3电弧喷涂设备的安全使用 333

10.2.4其他设施设备的安全使用 334

10.3热喷涂劳动防护 336

10.3.1人员防护 336

10.3.2高频电场的防护 339

10.3.3放射性防护 340

10.4有毒物质 340

10.5卫生预防与保健 341

10.6操作人员警示语 341

附录 部分推荐厂商及其产品 342

参考文献 374