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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

2.6.2 KM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

6.1.2防腐耐蚀涂层 310

6.1.3热障涂层 311

6.1.4可磨耗密封涂层 311

6.1.5导电、绝缘功能涂层 312

6.1.6生物功能涂层 312

6.1.7热辐射节能辐射涂层 313

6.1.8再制造工程中的应用涂层 313

6.2机械工业中的应用实例 313

6.2.1水利机械（钢结构桥梁等） 313

6.2.2轻工机械 316

6.2.3交通运输机械 319

6.2.4通用机械 321

6.3石化工业中的应用实例 321

6.4冶金工业中应用实例 324

6.5能源工业中的应用实例 329

6.6国防工业中的应用实例 331

6.7其他方面的应用 334

6.7.1生物工程领域的应用 334

6.7.2导电、传感功能涂层的应用 334

6.7.3轻金属尺寸修复、防腐耐磨方面的应用 336

6.7.4快速成型（增材制造）制造技术中的应用 339

第7章 环境保护及安全防护 341

7.1生产场地有害因素 341

7.1.1易燃爆危险气体 341

7.1.2回火燃爆 342

7.1.3金属粉尘燃爆 342

7.1.4非金属粉尘 342

7.1.5有害气体及烟雾 342

7.1.6噪声及弧光 343

7.1.7灼伤及触电 344

7.2安全防护 344

7.2.1通风除尘 344

7.2.2噪声、弧光的防护 346

7.3设备安全防护 346

7.3.1气体的安全使用 346

7.3.2回火防止器的使用 347

7.3.3气管的使用 347

7.3.4空气净化装置、送粉器、喷涂设备的使用 347

7.4人身安全防护 348

7.4.1眼睛的防护 348

7.4.2呼吸的防护 349

7.4.3噪声的防护 349

7.4.4皮肤的防护 349

7.5热喷涂设备的安全操作 350

附录 热喷涂技术相关国家标准 353

目录 353

参考文献 354