熱噴塗塗層的殘餘應力對塗層有什麼影響

熱噴塗是一種很好的防腐處理方式，隨著我國科技水平的提高，目前我國也非常重視鋼構件的防腐處理，現在更多的是採用熱噴塗防腐處理，因為這一層可以將鋼基體與外界環境隔離開來，從而起到防腐的作用， 那麼熱噴塗防腐處理有哪些優點呢？熱噴塗防腐處理只是一種防腐處理方法，但是這種方法比較常用，熱噴塗防腐處理可以達到對鋼材的保護，可以減少鋼材的維護，還可以根據這種塗層的厚度超出其保護壽命，最主要的是這種防腐處理可以減少對環境的汙染， 後期的成本比其他塗佈方法要小得多，所以對於使用者來說當然會選擇這種方法。...

1）塗層結構特點：

1）塗層的層狀結構：由大量相互平行的碟形顆粒形成;

2）塗層的多孔結構：顆粒碰撞、變形和凝結的時間極短;

3）塗層中氧化物夾雜物的存在：其數量取決於熱源、材料和噴塗條件;

4）塗層各向異性：層狀結構各向異性;

5）塗層殘餘應力;

6）塗層的結構是由細小的氧化物和氣孔隔開的一系列片材的堆積層;

7）塗層經過適當處理後，其結構會發生變化。例如，塗層的重熔消除了塗層中的氧化物夾雜物和孔隙率，層狀結構成為均勻結構，塗層與基材表面的粘結狀態也發生了變化。

2）塗層的結合機理。

塗層的粘接包括塗層與基材表面的粘接以及顆粒與塗層中顆粒的粘接。 前者的粘結強度稱為粘結力; 後者的結合力稱為內聚力。

1）機械粘接：當噴塗顆粒處於熔融狀態時與基面碰撞時，變形的顆粒與基材表面的凹凸粗糙表面發生機械咬合，這種組合稱為“錨固效應”，例如，當等離子或氧乙炔噴塗陶瓷材料時，塗層與基材的結合屬於機械粘接。

2）物理粘結：塗層與基材表面的粘附是由范德華力（中性分子或原子之間的弱吸引力）引起的。

3）化學或微冶金結合：當基體表面被高溫顆粒熔化並與之反應形成金屬間化合物時，其塗層與基體表面的結合稱為化學結合。當噴塗的顆粒與基體表面的原子擴散時，稱為微冶金鍵合。

一般來說，塗層與基材表面的粘接以機械粘接為主。

也許對這種現象的更準確描述是，塗層中的殘餘應力隨著層厚度的增加而減小。

原因是這種應力是由於基材和塗層的熱膨脹係數和彈性模量的差異，為了在溫度變化後保持兩種材料在橫截面上的結合，基材和塗層必須各自產生力（或壓力）和壓力（或張力）， 並且兩個力的絕對值相等。內應力是該力除以材料的橫截面積。

基材的截面積比塗層的截面積大得多，因此塗層的內應力很高，並隨著塗層厚度的增加而逐漸減小。

什麼是熱噴塗結構，所以塗層的效能是有方向性的。

熱噴塗技術：修復各類裝置軸頸、軸承齒輪、油封齒輪、鍵槽等各軸的主軸、曲軸及所有軸的磨損應變。 “鍋爐四管”（水壁管、過熱器管、預熱器管、省煤器管）噴淋保護、迴圈硫化床鍋爐、膜壁熱噴塗保護、風機葉片、拉絲塔輪、絲泡筒、水輪機導風葉片、水輪機葉片迷宮環等部件的防氣蝕抗磨損處理。

大型液壓缸用陶瓷塗層活塞桿和液壓缸及位置測量成套系統，化工幫浦往復幫浦柱塞陶瓷塗層，機械密封環和襯套表面噴塗，陶瓷蝶閥密封面代替鑲嵌環結構噴塗，高引數球閥陶瓷噴塗，油氣勘探鑽井裝置關鍵部件表面熱噴塗保護鑽頭、軸、襯套、注漿幫浦等工藝。 在塑料工業中，塑料擠出機螺桿、塑料撕碎機噴嘴、塑料薄膜生產輥筒。 在冶金工業中，先進的塗層，如連續退火爐輥、張緊輥和導流輥、自清潔爐輥、用於熱浸鍍鋅的沉輥和穩定輥。

熱軋無縫管頭表面強化塗層，銅合金熱擠壓模具強化塗層。 在化纖工業中，各種溝槽輥、主軸杯、牽伸輥、導絲輥、表面陶瓷塗層、造紙烘乾機表面防腐抗磨保護、上釉壓延單機、紙漿真空吸箱板、印刷行業鑄鐵印刷輥表面噴塗保護、陶瓷網紋輥、電暈輥。

塗層微觀結構特點：

由大量平行的碟形顆粒相互粘結形成，顆粒碰撞、變形和凝結的時間極短，塗層中氧化物夾雜物的量取決於熱源、材料和噴塗條件。 層狀結構為各向異性，塗層的結構是一系列片狀物料的堆積，由細小的氧化物和氣孔隔開，經過適當處理後塗層的結構發生變化。

塗層的粘接機理：

一般來說，塗層與基材表面的粘接以機械粘接為主。 塗層的組合包括塗層與基材表面的結合以及塗層中顆粒與顆粒的結合，當機械熔融狀態下的噴塗顆粒與基面碰撞時，變形的顆粒與基材表面的凹凸粗糙表面發生機械閉塞，例如，當等離子體或氧乙炔噴塗陶瓷材料時， 塗層與基材的結合屬於機械粘接。物理粘接：

塗層對基材表面的附著力由范德華力決定。

熱噴塗不可避免地存在未熔化球形顆粒、顆粒間燒結不完全、氣孔、微裂紋和介面結合強度低等缺陷，嚴重影響塗層的效能，因此熱噴塗工具塗層需要後處理，常用的工藝包括火焰重熔、雷射重熔和爐內重熔。

HVOF噴塗耐磨塗層是超音速噴塗碳化鎢塗層，具有高硬度、高粘接強度、良好的耐磨性，以北京奈默公司為例，採用JP8000裝置噴塗，碳化鎢塗層厚度可達1mm以上。

緻密的很多，一般應該是工件（噴塗產品）表面有問題，工件表面有一些輕微的灰塵或產品碎屑，在噴塗過程中混入塗層中，導致黑點（非常多，緻密）。

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