热喷涂工艺

　　　喷涂层的性能和喷涂质量直接取决于热喷涂工艺，热喷涂工艺包括工件表面的预处理、喷涂以及涂层的后处理三个基本步骤，此外还包括喷涂材料选择、设备调整等。对于不同的热喷涂方法必须严格按照相应的喷涂工艺对工件进行喷涂，以获得具有不同使用要求的热喷涂层。
　　 9．1 工件表面预处理
　　 工件表面预处理是工件在喷涂之前必不可少的工序，它是保证涂层与基体粘接强度的主要手段之一。热喷涂、热喷涂防腐、热喷涂工艺、热喷涂施工、热喷涂方案、热喷涂工程工件表面预处理的目的是使基体的待喷涂表面清洁、粗糙及修整成适当形状，以改善涂层与基体的结合性能。对于使用过的旧工件采用喷涂工艺进行修补时，还要先去除待喷涂表面上的表层(如疲劳层、氧化膜、硬化层、渗层、漆层等)，然后再对表面进行预处理。
　　 热喷涂工艺的基本流程如图9．1所示。

　　 9．1．1 表面净化及预加工
　　 热喷涂前基体表面预处理的第一步，是除去表面所有的污垢，如油渍和油脂等。如不能除去这些污垢，喷涂过程中会严重影响涂层的粘接。将这些污垢去除之后，清洁度应一直保持到喷完为止。所有的工件都应小心保护，不能沾染灰尘和手印，搬动过程中要采用清洁工具。
　　 (1)蒸气除油及吹洗
　　 1)蒸气除油
　　 通常采用蒸气清除有机污垢，这是一种经济而有效的方法。工件应烘烤15～30min，以去除缝隙以及表面孔隙中的油污。但是像砂型铸件或灰口铸铁这样一些多孔材料，烘烤时间应长一些。在蒸气除油或清洗过程中，如果处理的物件太大，可将物件浸泡于热洗涤剂或无油溶剂中由专人进行清洗，工件表面的残余物要用机械方法除净。
　　 从安全性及清洗的温度方面，通常采用的除油剂是全氯乙烯、三氯乙烯和三氯乙烷。其中最常用的是三氯乙烯溶剂，三氯乙烯蒸气除油是在专门的蒸气箱内加热位于蒸气箱底部的三氯乙烯溶液，三氯乙烯受热成为蒸气上升，与悬挂在箱中的工件接触，蒸气在工件上冷凝，冷凝的三氯乙烯溶液带着溶掉的油脂下滴，回到蒸气箱底部的三氯乙烯溶液中。由于底部温度控制适当，即使在使用一段时间后，底部已经是三氯乙烯和抽脂的混合物，但形成的蒸气仍然是纯净的三氯乙烯。
　　 三氯乙烯蒸气除油时，在蒸气箱的上部安装有水冷圈，没有与工件接触冷凝的蒸气上升到水冷圈时就会成为液态或者成为比热蒸气密度大的雾状冷凝气下降，只要箱口投有较大的气流干扰，箱内的蒸气就在不停地上下运动，三氯乙烯反复循环，消耗量较少。
　　 蒸气除油可以去除较多的油脂、蜡类和焦油等，并能同时冲刷掉附着在油污中的杂质。但是三氯乙烯、三氯乙烷等很多的烃类溶剂是危险品，有关用途，场所及处理都应遵照厂家的使用说明。生产厂家应考虑溶剂的再循环使用问题。氯化物溶剂会留有轻微的残渣，这可通过浸没洗涤法或用乙丙醇及丁酯擦拭。
　　 氯气对钛及钛合金材料有诱发裂纹的作用，因此，禁止用氯化物溶剂清洗这类材料。钛及钛合金零件可选用碱洗、蒸气吹、酸浸或挥发性溶剂洗涤等任何一种方法。或者，如有必要，可联合采用这些方法。
　　 2)蒸气吹洗
　　 蒸气吹洗、湿式喷砂和液体研磨等过程，是将稀砂浆介质用空气喷枪喷射到基体表面。清洗过程在密闭室中进行。所采用的磨削介质是氧化铝、致密石英岩或金刚砂粉。大多数磨料的粒度在200一1 200目的范围内。与水混合的比例为每升水加o．6ks砂。在这种浆化液中还含有防锈剂及阻凝剂等添加物。工件清洗后，要彻底用水冲洗。
　　 蒸气吹洗主要用于去除轻微的毛刺、锈蚀物、油漆、先前的涂层材料等，有时可以起到粗化表面，以适应等离子或电弧喷涂要求的作用。
　　 (2)液体清洗
　　 采用工业汽油清洗除油，是常见的有机溶剂清洗方法。这类方法都是利用溶剂对油污的良好溶解性来实现除油的。由于可以选择无腐蚀性的溶剂，而且溶剂清洗工艺简单。但是大多数溶剂都易燃、易爆，有些还容易产生有害的挥发性气体，在选择溶剂和操作使用过程中，都应充分注意。
　　 采用工业汽油、溶剂汽油、四氯化碳等进行清洗，工艺简单，适用于大型工件，可以擦洗、浸洗、刷洗和喷洗。操作时应严格遵守安全使用规程，工作现场不得吸烟和穿带铁钉的鞋。
　　 酸浸或稀酸浸洗，是一种比蒸气吹洗更为强烈的过程。该过程应该是工件加工的最后一步，以减小酸所引起的危害或伴随出现晶间腐蚀。酸浸时，要求将工件全部浸泡在酸液中。根据工件表面的污垢情况及对坯料表面的要求决定浸泡的时间和周期。酸浸之后，用热水冲洗、碱水浸泡，最后再用热水或蒸气彻底清洗或吹洗。
　　 被酸污染的表面，可浸泡在小苏打溶液或热碱浴中进行中和清洗。相反，被碱污染的表面，可用1％的盐酸溶液或10％的醋酸溶液进行中和清洗，然后再用清洁的水冲洗，并用空气或压缩空气吹干。
　　 碱液清洗土要用于除油，同时也可以除掉附着在工件表面上的金属碎屑及混在油脂中的研磨料、残渣等杂质。
　　 碱液清洗一般都采用浸洗，适用于生产线上批量较大而工件尺寸并不太大的工件。清洗方法可选用手工清洗、浸渍清洗、机械喷洗、电解清洗和蒸气喷溅等。手工清洗适用于批量较小或者尺寸很大以及形状非常复杂的零件。电解液清洗可以获得有活性的清洁表面。