會(huì)計(jì)學(xué)1ch表面技術(shù)詳解實(shí)用2.6表面技術(shù)2.6.1電刷鍍2.6.2熱噴涂技術(shù)2.6.3氣相沉積技術(shù)2.6.4激光表面改性第1頁(yè)/共36頁(yè)2.6表面技術(shù)

定義：利用各種物理的、化學(xué)的或機(jī)械的方法，使金屬表面獲得特殊的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和性能，以提高金屬零件或構(gòu)件使用壽命的技術(shù)。

特點(diǎn)：

①節(jié)約材料；②獲得特殊的表面層；③節(jié)約成本；④可以用于修復(fù)已損壞、失效的零件。

第2頁(yè)/共36頁(yè)表面技術(shù)的分類1.按工藝特點(diǎn)進(jìn)行分類：電鍍、化學(xué)鍍、熱滲鍍、熱噴涂、堆焊、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜、涂裝、表面彩色、氣相沉積、“三束”改性及表面熱處理，形變強(qiáng)化及襯里。2.按學(xué)科特點(diǎn)分類1)表面合金化技術(shù)：噴熔、堆焊、離子注入、激光熔敷、熱滲鍍等。2)表面覆層與覆膜技術(shù)：熱噴涂、電鍍、化學(xué)鍍、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理、氣相沉積、涂裝、堆焊、金屬染色、熱滲鍍等。3)表面組織轉(zhuǎn)化技術(shù)：激光、電子束熱處理以及噴丸、輥壓等表面加工硬化技術(shù)。第3頁(yè)/共36頁(yè)表面技術(shù)的分類3.按作用原理分類：1)原子沉積：電鍍、化學(xué)鍍、PVD用CVD等。2)顆粒沉積：熱噴涂、搪瓷涂敷等。3)整體涂層：包箔、貼片、熱浸鍍、涂刷、堆焊等。4)表面改性：噴丸、化學(xué)熱處理、激光表面處理、電子束表面處理、離子注入等。第4頁(yè)/共36頁(yè)表面技術(shù)的分類4.按表面改性的目的或性質(zhì)分類1)表面減摩和耐磨技術(shù)2)表面耐蝕抗氧化技術(shù)3)表面強(qiáng)化（提高疲勞強(qiáng)度）技術(shù)4)表面裝飾技術(shù)5)功能表面技術(shù)6)表面修復(fù)技術(shù)第5頁(yè)/共36頁(yè)表面技術(shù)的分類5.按表面工程技術(shù)的特點(diǎn)1)表面改性技術(shù)：激光淬火、感應(yīng)加熱淬火、噴丸、PVD、CVD、化學(xué)溶液沉積法、熱噴涂與噴熔、堆焊等。2)表面微細(xì)加工技術(shù)：光刻和腐蝕、離子束刻蝕。3)表面加工三維成型技術(shù)：快速原型制造、無(wú)模快速制造技術(shù)。4)表面合成新材料技術(shù)。第6頁(yè)/共36頁(yè)表面工程技術(shù)的分類6.按表面改性的機(jī)制分類：表面相變改性、合金化改性、覆蓋層改性及形變改性。1)表面合金化：離子轟擊熱處理、電化學(xué)熱處理、激光化學(xué)熱處理、離子注入、離子混合或重熔。2)表面相變改性：激光束加熱、電子束加熱、感應(yīng)加熱、火焰加熱。3)表面覆蓋層改性：物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、電鍍、化學(xué)鍍、熱噴涂、有機(jī)無(wú)機(jī)涂層4)表面形變改性：噴丸、噴砂、碾（滾）壓。第7頁(yè)/共36頁(yè)工件——陰極刷鍍筆（陽(yáng)極板）——正極電鍍液，金屬離子在工件上還原成金屬原子→電鍍層2.6.1電刷鍍第8頁(yè)/共36頁(yè)定義：利用熱源將金屬或非金屬材料加熱到熔化或半熔化狀態(tài)，用高速氣流將其吹成微小顆粒（霧化），噴射到工件表面，形成牢固的覆蓋層的表面加工方法。

2.6.2熱噴涂技術(shù)

(1)涂層和基體材料廣泛

(2)熱噴涂工藝靈活

(3)噴涂層、焊噴層的厚度可以在較大范圍內(nèi)變化

(4)熱噴涂有著較高的生產(chǎn)效率

(5)熱噴涂時(shí)基體受熱程度低

(6)母材對(duì)涂層的稀釋率較低1.特點(diǎn)第9頁(yè)/共36頁(yè)加熱熔化、霧化、飛行、噴涂粒子速度、溫度、尺寸、反應(yīng)機(jī)械結(jié)合熱噴涂層狀組織結(jié)構(gòu)預(yù)處理第10頁(yè)/共36頁(yè)CrB粉芯絲材電弧噴涂涂層第11頁(yè)/共36頁(yè)按照熱源種類分類：火焰類：包括火焰、爆炸、超音速噴涂電弧類：電弧和等離子噴涂電熱類：電爆、感應(yīng)和電容放電噴涂高能束類：激光、電子束噴涂第12頁(yè)/共36頁(yè)(1)火焰噴涂以氣體火焰為熱源氧、乙炔。2.常用熱噴涂技術(shù)第13頁(yè)/共36頁(yè)(2)電弧噴涂以電弧為熱源電弧噴涂原理示意圖霧化氣體送絲機(jī)構(gòu)絲材基體熔滴+-涂層噴嘴電弧第14頁(yè)/共36頁(yè)(3)等離子噴涂以等離子體為熱源

(4)爆炸噴涂第15頁(yè)/共36頁(yè)

(1)涂層是層狀結(jié)構(gòu)

(2)涂層中有應(yīng)力涂層外層受拉應(yīng)力；基體，有時(shí)也包括涂層的內(nèi)層受壓應(yīng)力。

(3)涂層有著不均勻的化學(xué)成分

(4)涂層的多孔性3.涂層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)第16頁(yè)/共36頁(yè)

5.熱噴涂材料

(1)純金屬及其合金

(2)陶瓷材料

(3)復(fù)合材料

6.熱噴涂工藝

表面處理→預(yù)熱→噴涂→噴后處理

第17頁(yè)/共36頁(yè)2.6.3氣相沉積

根據(jù)氣相沉積過(guò)程進(jìn)行的方式不同，分為三類：

1.物理氣相沉積（PVD法）

2.化學(xué)氣相沉積（CVD法）3.等離子體化學(xué)氣相沉積（PCVD法）第18頁(yè)/共36頁(yè)激光束電子束離子束LaserLightamplificationbystimulatedemissionofradiation”激光表面改性激光相變硬化（激光淬火）激光表面熔凝激光表面熔覆激光表面合金化2.6.4激光表面改性

功率密度：103~108W/cm2

材料表面溫度瞬時(shí)上升至相變點(diǎn)、熔點(diǎn)至沸點(diǎn)第19頁(yè)/共36頁(yè)激光表面改性的特點(diǎn)(1)功率密度大，加熱速度快(105-109℃/s)，加熱溫度高，基體自然冷卻速度高(104℃/s)，生產(chǎn)效率高；

(2)表面強(qiáng)化層組織細(xì)，硬度高，質(zhì)量好，表面光潔無(wú)氧化，具有高的強(qiáng)度、韌性、耐磨性、耐蝕性；

(3)熱影響區(qū)小，工件變形??；

(4)可以局部加熱，無(wú)接觸加工，周圍氣氛不受限制；

第20頁(yè)/共36頁(yè)(5)整個(gè)過(guò)程易于傳輸、切換和自動(dòng)控制；

(6)容易加工高熔點(diǎn)、耐熱、高硬度材料；

(7)金屬表面可以熔化、不熔化，加填料或不加填料；

(8)無(wú)污染，勞動(dòng)條件好。第21頁(yè)/共36頁(yè)第22頁(yè)/共36頁(yè)定義：采用預(yù)置涂層或噴吹送粉方法加入涂覆材料，獲得與基體為冶金結(jié)合的致密覆層，使表面強(qiáng)化。激光功率：107W/cm2激光熔覆第23頁(yè)/共36頁(yè)第24頁(yè)/共36頁(yè)第25頁(yè)/共36頁(yè)激光熔覆防偏磨活動(dòng)接箍第26頁(yè)/共36頁(yè)第27頁(yè)/共36頁(yè)激光熔覆強(qiáng)化閘環(huán)第28頁(yè)/共36頁(yè)激光熔覆強(qiáng)化