表面工程技术ppt课件.ppt

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1、1、表面工程技术、表面工程技术1.1表面工程简介 表面工程是将材料表面与基体一起作为一个系统进行设计，利用表面改性技术、处理技术和涂覆技术使材料表面获得材料本身没有而又希望具有的性能的系统工程。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确表面工程在不同领域的作用表面工程在不同领域的作用n n机械类产品：提高零件表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗疲劳等性能。n n电子电器元件：提高元器件表面的电、磁、声、光等特殊物理性能。n n生物医学材料：提高人造骨骼等人体植入物的耐磨性、耐蚀性及生物兼容性。n n工艺品：提高耐蚀性和美观性。在整堂课的教

2、学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确1.2表面工程技术分类表面工程技术分类n n1、表面改性技术：通过改变基质材料成分，达到改善性能的目的。如：渗氮、渗碳处理。n n2、表面处理：不改变材质成分，只改变基质材料的组织结构及应力，以改善性能。如：表面淬火，喷丸辊压等。n n3、表面涂覆：在基质材料表面制备涂覆层。如化学气相沉积（CVD)、物理气相沉积（PVD）热喷涂、堆焊等。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2、热喷涂技术、热喷涂技术n n2.1热喷涂技术的特点n

3、 n 1、工艺灵活，适应范围广。n n 2、基体及喷涂材料广泛。n n 3、对基体热输入少，应力变形小。n n 4、生产效率高。n n 5、应用范围广。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2.2热喷涂的分类热喷涂的分类在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确各种喷涂方法简介各种喷涂方法简介n n粉末火焰喷涂在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确线材火焰喷涂线材火焰喷涂在整堂课的教学中，刘

4、教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确超音速火焰喷涂（超音速火焰喷涂（HVOF）在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确爆炸喷涂爆炸喷涂在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确电弧喷涂电弧喷涂在整堂

5、课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确等离子喷涂等离子喷涂在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确热喷涂方法的典型特征参数热喷涂方法的典型特征参数热喷涂方法的典型特征参数热喷涂方法的典型特征参数 特特 征征 值值 方方 法法火焰喷火焰喷涂涂电弧喷电弧喷涂涂高速火焰高速火焰喷涂喷涂(HVOF(HVOF）爆炸爆炸喷涂喷涂大气等离子大气等离子喷涂喷涂其它等离子其它等离子喷涂喷涂火焰温度火焰温度 3000 300040004000 3000 300040004000600

6、0-200006000-200006000-200006000-20000粒子速度粒子速度 m/sm/s 40 40 100 100可达可达10001000 800 800 150400 150400 300600 300600结合强度结合强度N/mmN/mm2 2 8-20 8-20 12-25 12-25可达可达1001007070 6077 6077 770 770气孔率气孔率 10-15 10-15 10 10 15 151515 23 23 喷涂效率喷涂效率kg/h kg/h 2-6 2-6 10-25 10-25 13 13 1 1 210 210 315 315相对价格比相对价格

7、比 1 1 2 2 3 3 4 4 4 4 5 5在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2.3喷涂层的结合机理简介喷涂层的结合机理简介n n（1）微观机械“夹持”作用（锚固作用）n n（2）微观“焊接”作用（冶金结合）n n（3）扩散作用（喷后重熔）在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2.4热喷涂基体表面预处理热喷涂基体表面预处理及涂层后处理和后加工及涂层后处理和后加工n n2.4.12.4.1喷涂基体表面预处理喷涂基体表面预处理n n 基体金属表面预处

8、理状况，直接影响涂层与基体的结基体金属表面预处理状况，直接影响涂层与基体的结合强度。预处理包括两项合强度。预处理包括两项（1 1）净化；（净化；（2 2）粗化。）粗化。n n （1 1）净化：清理，用有机溶剂去除油、锈等。）净化：清理，用有机溶剂去除油、锈等。n n （2 2）粗化：喷砂（一般用棕刚玉沙）、车螺纹、电拉）粗化：喷砂（一般用棕刚玉沙）、车螺纹、电拉毛等。毛等。n n预处理后预处理后4 4小时内要喷涂，不得长时间存放。小时内要喷涂，不得长时间存放。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2.4.2涂层的后处理和后加

9、工涂层的后处理和后加工n n涂层是否需要后处理视使用情况定。一般防腐涂层要封孔处理。对结合强度要求高的涂层，要重熔或扩散处理。n n后加工一般采用磨削加工。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2.5常用喷涂材料常用喷涂材料常用的喷涂材料有很多根据需要来设计。n n材料的形式主要有：粉末（HVOF、等离子、爆炸喷涂、火焰喷涂等），线材（火焰喷涂、电弧喷涂）n n材料成分主要有：金属、非金属、陶瓷、碳化物、自熔合金、复合粉末等在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也

10、很明确（1）自熔剂合金）自熔剂合金n n一般含有B、Si元素的镍基、铁基、钴基合金。有时还含有C、Cr等元素。主要用于喷后重熔处理。Si的作用主要是脱氧。（2）陶瓷材料n n陶瓷材料具有硬度高、熔点高、耐磨性好的特点。常用的有Al2O3、TiO2、Cr2O3、ZrO2等。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确（3）金属陶瓷n n主要是一些碳化物如WC、SiC、BC这些材料喷涂时防止分解。一般用金属作“胶粘剂”制成金属陶瓷粉末。如WC-Co系Cr3C2-NiCr系，具有优良的耐磨、耐蚀性能。（4）自粘性喷涂粉末（自熔合金）n n如镍包铝、铝包镍等。可以提高涂层与基体结合强度。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2.6热喷涂的应用热喷涂的应用n n2.6.1长效防腐的应用n n2.6.2在汽车上的应用n n2.6.3在钢铁工业中的应用n n2.6.4在能源工业中的应用n n2.6.5在航空工业中的应用n n2.6.6在其它领域的应用