电泳技术

热喷涂纯合金线材（一）铝-硅（AL-Si）合金线材这是专为线材火焰气喷涂而制造的一种自熔性喷涂铝合金线。涂层对海水、含盐气氛和天然环境都有良好的耐蚀性，而喷涂效率比喷纯铝高，涂层颗粒比较细小，涂层结构比较致密。硬度比纯铝线喷涂层高，但耐蚀性略比后者降低。喷涂场所应加强排风，防止铝合金粉尘聚集，引起燃烧爆炸事故。（二）铝-镁-稀土(Al-Mg-Re）合金这是在AL-Mg合金的基础上，添加少量稀土合金而发展起来的一种新型高强度铝合金线。这种合金线的喷涂涂层，其耐蚀性与喷铝涂层相当，但涂层呈银灰色，色泽均匀，避免了喷铝时可能出现的“泛黄”现象。这种线材较硬，不易扭折，送线顺畅。可用线材火焰喷涂、电弧喷涂制备户外钢结构件耐环境腐蚀长效防护涂层，如

热喷涂纯金属线材（一）铝铝是一种带蓝色的银白色金属，具有面心立方晶体结构，有高的塑性、延展性、导电性和导热性。铝具有比铁低得多的电极电位，能够对钢铁基体起阳极保护作用。铝与氧具有极高的亲和力，能迅速形成坚固的致密氧化物膜，其耐蚀性主要取决于这层氧化膜在介质中的化学稳定性。它在各种大气、海水、淡水和硝酸中有很高的化学稳定性即耐蚀性。铜、铁、硅等有害杂质会严重降低铝的耐蚀性。抛光的铝对各种波长都有很高的反射率。喷涂态的铝在海水等腐蚀环境中能保持高的摩擦系数。铝还有很好的导电性能。所以纯铝喷涂线材除大量用于喷涂作为钢铁的保护涂层外，还可作为导电涂层及改善电接触性能的涂层。纯铝线喷涂涂层应用非常广泛：!）各种钢结构件的阳极保护涂层和氧化膜保护涂层等长效防腐

各种金属及合金线材是线材火焰喷涂及电弧喷涂工艺广泛采用的热喷涂涂层材料，也可用于等离子喷涂工艺。包括：镍及镍基合金线材；锌、铝、锌—铝合金及低熔点合金线材；铁基合金线材；铜及铜合金线材；难熔金属及合金线材；复合线材；带材；塑料包套柔性喷涂线材；陶瓷棒材、复合芯线材。热喷涂线材的基本要求是化学成分和喷涂工艺性能。后者包括线材的实际尺寸及公差要求；线材的表面状态；线材的延展性及强度。线材的直径和圆度直接影响其输送和可喷涂性。线材直径应与喷嘴孔径相符，误差为（0.00mm-0.1mm），不允许过大，否则不能送线。椭圆的线材或负公差过大配合太松的线材，会发生燃气倒流而进入驱动轮，造成着火、回火甚至爆炸。线材表面状态的好坏，关系到可喷涂性和涂层的夹杂、污染程度

激光熔覆的熔覆层性能影响的主要因素影响激光熔覆层性能的主要因素有：金属对激光吸收率；熔覆材料的特征、表面状态；稀释率；激光熔覆工艺参数等。（１）激光熔覆工艺参数激光熔覆工艺参数包括激光功率密度、光斑、扫描速度、送粉量等。１）激光功率密度。功率密度是指单位光斑面积内的功率大小。不同功率密度的激光作用于材料时会引起材料物态的不同变化，从而影响材料对激光的吸收率。功率密度较低时，金属吸收激光能量只引起材料表层温度的升高，但维持固相不变。随着温度的升高，吸收率将缓慢增加。当激光功率密度在１０４～１０６Ｗ／ｃｍ２范围内时，材料表层将发生熔化，这就是激光熔覆所需的功率密度。如果金属在熔化前其表面为理想的镜面，则伴随金属的熔化吸收率将会有明显的提高。但是，对于实际金属零件表面，或

激光熔覆的主要特点１）激光束功率密度高（１０４～１０６）Ｗ／ｃｍ２，冷却速度快（１０４～１０６）℃／ｓ。２）基材热影响区小。３）与等离子喷焊层比较，稀释率低，熔覆层晶粒度细，表面硬度高，耐磨性能好。４）可控性好，可实现三维自动加工，加工质量高。５）熔覆层与基体材料完全冶金结合。

激光熔覆与喷涂原理激光熔覆是材料表面改性技术的一种重要方法，它是利用高能密度激光束将合金材料熔覆（喷涂）在基材表面上，得到具有与基体材料完全不同成分和性能的合金层。利用激光技术可以进行表面喷涂，同样可以进行表面熔覆。两者之间的区别在于：喷涂是利用激光束将涂层材料加热至熔融状态，再由压缩气体加速喷射沉积到基材表面形成涂层；激光熔覆是将涂层材料与基材表面完全熔化的快速凝固过程，熔覆层与基体材料表面形成完全冶金结合。但激光喷涂目前应用较少。激光喷涂原理简图１—基体２—涂层３—涂层材料４—激光束焦点５—压缩气体喷嘴６—压缩气体进口７—送粉气进口８—聚焦镜保护气９—激光束１０—聚焦镜激光熔覆原理简图１—基体２—熔覆层３—激光束４—合

等离子喷焊涂层和工艺技术特点（１）涂层组织特点等离子喷焊层与基体材料在焊层与基材界面上有明显的互溶区，基材存在一定深度的热影响区，是典型的冶金结合。等离子喷焊能量集中，冷凝速度较快，喷焊层呈树枝状结晶的金相组织。喷焊层与基材间是冶金结合，一般无气孔和氧化物夹渣。喷焊层厚度范围大，最厚可达十几毫米，但喷焊层因热应力和熔池结晶过程中产生的组织应力，使高硬度材料喷焊层裂纹敏感性较强。（２）工艺特点等离子喷焊一般配有喷焊机床，自动化程度高，适于规则、大批量零件的生产。

等离子喷焊设备构成设备由整流电源、控制柜、送粉器、喷枪等组成。等离子喷焊设备构成简图（１）整流电源喷焊用的整流电源在技术性能要求上与常用的弧焊电源基本相同。对电源的性能要求及其技术参数列于表２１５。电源类型有：晶闸管整流电源、晶闸管逆变电源等。（２）喷枪等离子喷焊枪在结构上与等离子喷涂枪类似，主要区别在于喷嘴和电极的几何尺寸差别较大。喷嘴材料选用纯铜，因喷焊枪要产生柔性等离子弧，所以喷嘴压缩孔道短而粗。电极主要钨铈合金，端部为锥形，锥角略小于喷嘴的压缩角。等离子喷焊电源的性能要求及技术参数项目             

等离子喷焊等离子喷焊是采用转移型等离子弧为主要热源，在金属表面喷焊合金粉末的方法。一般采用两台整流电源，将负极并联在一起，通过电缆接至喷枪的电极，其中一台电源的正极接喷枪的喷嘴，用于产生非转移弧；另一台电源的正极接工件，用于产生转移弧。喷枪的喷嘴和电极通水冷却，采用氩气作等离子气，首先用高频火花点燃非转移弧，然后利用非转移弧在电极和工件之间造成的导电通道引燃转移弧。在建立转移弧的同时，由送粉器向喷枪输送粉末，粉末通过电弧后喷射到工件上。所以，转移弧一建立，就在工件上形成了熔池，使合金粉末在工件上熔融。随着喷枪和工件的相对移动，液态合金逐渐凝固，便形成了合金喷焊层。等离子喷焊包括喷涂和重熔两个过程，但这两个过程是同时进行的。在喷涂过程中，粉末通过弧柱的加热，一般以半熔化状态沉积

钎焊材料主要包括经过热喷涂工艺后还需进行随后的扩散热处理的涂层材料。一般来说，钎焊时，焊件是依靠熔化的钎料凝固后联结起来的。因此，钎焊接头的性能在相当程度上取决于钎料。为了保证优异的工艺性能和获得高质量的钎焊接头，钎料应满足以下几项基本要求：1）钎料应具有合适的熔点。其熔点至少应比母材的熔点低几十度。两者的熔点过于接近会使钎焊过程不容易控制，甚至导致钎焊金属晶粒长大、过烧以及局部熔化。2）钎料应具有良好的润湿性，能充分填满间隙。3）钎料与母材的扩散作用应保证制件的牢固结合。4）钎料应具有稳定和均匀的成分。5）钎料应使所得到的钎焊接头满足产品的技术要求，如力学性能、物理化学性能等。6）考虑到钎料的经济性，应尽量少含和不含稀有金属和贵重金属。钎料由于常在高温下工作，故