机械零件的重生之路——热喷涂工艺

对于一个已经失效的机械零件来讲，如何采用热喷涂工艺恢复，需要有3个基本的步骤：

1.      工件表面预处理

涂层和基底材料（工件材料）的结合程度是关键，如果不能结合或者结合强度不够，喷涂层就会从基质上剥离下来，达不到修复零件的要求。所以，为了涂层和基底材料更好地结合，需要修复的目标工件首先要进行表面的预处理。

l  表面预加工。在喷涂之前，对工件表面进行车削或者磨削，清除工件上的原喷涂层和原始处理层（比如：渗碳层、淬火层），清除各种损伤和毛刺，修正表面的不均匀磨损，预留喷涂层的厚度等。

l  净化处理。目的是清除工件表面所有的污物，如油脂、油漆、锈迹和氧化皮以及其它污垢等等。其中，最关键有代表性的就是工件表面的油脂和锈迹，所以除油和除锈是最基本的预处理方式。

l  粗化处理。目的是增加涂层和基底材料之间的接触面，增大涂层和基材的机械咬合力，以提高涂层与基材的结合强度。粗化工艺针对不同的工件有不同的方式，主要有喷砂、加工螺纹或者滚花、电拉毛等等。

l  黏结基底。喷涂一些与基材黏结不好的涂层材料时，首先需要选择一种与机体材料黏结好的材料作为过渡层，以加强涂层与基底材料的结合。河北领科在这方面经过多次尝试、运用取得了大量的试验数据。

2.      预热

预热是为了减小涂层和工件表面的温度差，从而减少涂层和基质之间由于热膨胀差异而造成的残余应力，避免涂层开裂，改善涂层与基底材料的结合强度。预热的温度把控取决于工件的大小、形状和材质，以及基材和涂层材料的热膨胀系数。这一步是非常重要的工艺。

3.      喷涂

喷涂的操作，主要是选择喷涂方法和确定喷涂参数。不同的涂层功能要求，决定了不同的喷涂材料，不同的喷涂材料决定了不同的喷涂工艺，不同的喷涂环境决定了不同的喷涂方法。比如：喷涂陶瓷涂层最好选用等离子喷涂；喷涂碳化物金属陶瓷涂层可采用高速火焰喷涂；而喷涂塑料，则只能选用火焰喷涂。如果在户外进行大面积防腐工程的喷涂，就可以采用灵活高效的电弧喷涂或者丝材火焰喷涂；……。所以，为了获得高质量的涂层，需要就不同的目的和材料选用合适的工艺方法。河北领科在工艺的选用和材料的选用上，已经积累了丰富的经验。

4.      喷涂后的处理

涂层喷好后，大部分是不能直接使用的，需要进行各种的后续处理。例如，对于防腐层的涂层，要进行封孔处理，因为从微观上看，喷涂材料的熔融颗粒在附着基材时，不可避免地会形成细小孔洞，这些细小的孔洞会让腐蚀介质渗入基层，所以必须在喷涂完成后进行封孔处理。根据河北领科的加工经验看，经过调整工艺，进行多次多层喷涂，基本可以消除与基底相连的细小孔洞，但是为了最大限度地保证质量，仍然进行封孔处理。另外，对有些承受冲击磨损或者高应力载荷的涂层，就需要进行重熔处理，使其与基体的结合从以机械结合为主转变为普遍的冶金结合，从而提高涂层的结合强度。而对于尺寸修复有精度要求的零件，喷涂后需要进行机械加工。