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第一章 概述1

1.1热喷涂涂层形成的基本原理1

1.2热喷涂粒子的特性1

1.2.1喷涂粒子的加热特性1

1.2.2喷涂粒子的加速特性2

1.3热喷涂涂层与基体的结合机理3

1.3.1热喷涂涂层与基体的结合方式3

1.3.2热喷涂涂层与基体结合强度的影响因素4

1.4热喷涂技术的特点4

1.4.1热喷涂技术的优势4

1.4.2热喷涂技术的不足5

1.5热喷涂方法、设备与工艺5

1.5.1热喷涂方法的分类及特点5

1.5.2热喷涂设备6

1.5.3热喷涂工艺7

1.5.4热喷涂设备的技术参数10

1.6热喷涂技术的发展背景11

1.7热喷涂技术的发展方向12

第二章 热喷涂工件的表面预处理14

2.1基体表面预加工14

2.2基体表面净化处理15

2.2.1常用表面除油处理技术16

2.2.2常用表面除锈处理技术19

2.3基体表面粗化处理21

2.3.1喷砂处理22

2.3.2机械加工粗化29

2.3.3电拉毛32

2.4非喷涂表面的保护32

2.4.1胶带保护33

2.4.2化合物保护33

2.4.3机械保护34

第三章 火焰喷涂技术35

3.1燃烧火焰特性35

3.1.1火焰的燃烧原理35

3.1.2火焰的形貌特点36

3.1.3火焰的燃烧方式37

3.1.4火焰的传播特性38

3.2普通火焰喷涂、喷熔技术39

3.2.1线材火焰喷涂技术39

3.2.2棒材火焰喷涂技术44

3.2.3粉末火焰喷涂技术45

3.2.4粉末火焰喷熔技术48

3.3超声速火焰喷涂技术56

3.3.1概述56

3.3.2超声速焰流的形成条件58

3.3.3超声速火焰焰流的特征58

3.3.4超声速火焰喷涂系统组成与特点59

3.3.5超声速火焰喷涂涂层的典型应用63

3.4AC-HVAF喷涂技术64

3.4.1 AC-HVAF喷涂工艺原理64

3.4.2 AC-HVAF系统组成64

3.4.3 AC-HVAF喷涂工艺及涂层特点66

3.4.4 AC-HVAF的典型应用66

3.5爆炸喷涂技术67

3.5.1概述67

3.5.2爆炸喷涂原理和特点68

3.5.3爆炸喷涂的气体动力学70

3.5.4爆炸喷涂设备72

3.5.5爆炸喷涂的涂层特点与应用72

3.6火焰喷涂故障分析与排除73

3.6.1系统故障分析73

3.6.2涂层问题分析80

第四章 电弧喷涂技术83

4.1概述83

4.1.1电弧喷涂原理83

4.1.2电弧特性84

4.1.3电弧喷涂的主要特点85

4.1.4电弧喷涂与其他表面技术的对比86

4.1.5高速电弧喷涂技术88

4.2电弧喷涂系统93

4.2.1电弧喷枪94

4.2.2电弧喷涂电源96

4.2.3线材输送机98

4.2.4送丝软管100

4.2.5电弧控制器101

4.3电弧喷涂涂层制备101

4.3.1电弧喷涂涂层材料选择102

4.3.2电弧喷涂涂层厚度设计102

4.3.3典型环境下的防腐蚀涂层设计106

4.4电弧喷涂车间107

4.5电弧喷涂工艺指导108

4.5.1电弧喷涂的工艺流程108

4.5.2电弧喷涂工艺参数的选择109

4.6电弧喷涂涂层的封闭处理114

4.7电弧喷涂应用实例116

4.8电弧喷涂系统维护与故障排除118

4.8.1系统维护118

4.8.2系统故障及排除119

第五章 等离子喷涂技术126

5.1等离子喷涂的基本知识126

5.1.1等离子体126

5.1.2自由电弧和压缩电弧127

5.1.3等离子弧的类型128

5.1.4等离子弧的特点130

5.1.5等离子弧的伏安特性131

5.1.6等离子喷涂的工作气体132

5.1.7等离子喷涂的基本原理和特点134

5.2普通等离子喷涂135

5.2.1设备136

5.2.2工作间155

5.3低压等离子喷涂155

5.3.1特点156

5.3.2设备157

5.3.3喷涂工艺160

5.4超声速等离子喷涂162

5.4.1特点163

5.4.2设备164

5.4.3典型应用170

5.5水稳等离子喷涂175

5.6三阴极等离子喷涂176

5.7等离子喷涂工艺指导177

5.7.1等离子工作气体的选择178

5.7.2等离子喷涂参数的选择179

5.7.3等离子喷涂的若干工艺问题181

5.8零件修复工艺实例186

5.8.1重载履带车辆典型零件的修复186

5.8.2活塞裙部尺寸加大及修复189

5.8.3瓦楞棍的修复192

5.8.4沉没辊和稳定辊的修复193

5.9等离子喷涂故障分析及排除193

5.9.1系统故障分析193

5.9.2涂层问题分析195

第六章 热喷涂涂层设计198

6.1概述198

6.2热喷涂涂层设计的命名及表示方法198

6.3零部件工况分析199

6.3.1几何因素199

6.3.2应力因素199

6.3.3环境因素199

6.3.4其他因素200

6.4基体表面的设计200

6.4.1机械加工201

6.4.2脱脂处理201

6.4.3预热处理202

6.4.4粗化处理203

6.5涂层体系的设计203

6.5.1底层材料的选择203

6.5.2涂层结构的设计205

6.6涂层制备工艺的设计208

6.6.1涂层制备工艺的选择原则208

6.6.2涂层制备工艺优化209

6.7涂层后处理工艺设计212

6.7.1涂层后热处理212

6.7.2涂层后封孔处理213

6.8涂层的包装、贮存与运输215

第七章 热喷涂材料216

7.1热喷涂材料分类和要求216

7.2热喷涂线材216

7.2.1锌、铝、锌铝合金及低熔点合金丝216

7.2.2铁基合金丝217

7.2.3铜与铜合金丝217

7.2.4镍与镍合金丝材218

7.2.5复合喷涂丝材218

7.2.6其他喷涂丝材219

7.3热喷涂（熔）粉末材料219

7.3.1常用的底层材料219

7.3.2金属及合金粉末220

7.3.3陶瓷和金属陶瓷粉末227

7.3.4纳米结构粉末227

7.3.5塑料粉末229

7.3.6复合材料粉末231

7.4热喷涂材料参数、性能参考数据235

7.4.1自熔性合金粉末235

7.4.2金属陶瓷喷涂粉末237

7.4.3镍基喷涂粉末237

7.4.4钴基喷涂粉末240

7.4.5铁基喷涂粉末241

7.4.6铜基喷涂粉末242

7.4.7陶瓷喷涂粉末242

7.4.8其他喷涂粉末243

7.5热喷涂涂层选择指导244

7.5.1耐腐蚀涂层245

7.5.2耐磨损涂层246

7.5.3减摩与封严涂层248

7.5.4耐高温热障涂层249

7.5.5绝缘或导电涂层250

7.5.6修补涂层251

第八章 热喷涂涂层机械加工技术252

8.1热喷涂涂层机械加工的特点252

8.2热喷涂涂层的车削加工253

8.3热喷涂涂层的磨削加工259

8.3.1影响砂轮切削性能的因素及其选用259

8.3.2磨削用量的选择261

8.4热喷涂涂层的特种加工264

8.4.1电解磨削264

8.4.2超声振动车削266

8.4.3加工激光熔覆硬韧材料齿面的实例269

第九章 热喷涂涂层的检测与分析272

9.1热喷涂涂层的物理性能检测272

9.1.1热喷涂涂层的质量检测272

9.1.2热喷涂涂层厚度测量276

9.1.3热喷涂涂层密度的测定277

9.1.4热喷涂涂层孔隙率的测定279

9.1.5涂层沉积效率的测定283

9.2热喷涂涂层的力学性能检测284

9.2.1涂层硬度的测定284

9.2.2涂层结合强度的测定289

9.2.3涂层的断裂韧性295

9.2.4涂层的疲劳强度测试296

9.2.5涂层残余应力的检测297

9.3热喷涂涂层的形貌与组织结构分析301

9.3.1热喷涂涂层结构的金相检测301

9.3.2热喷涂涂层的微观形貌分析306

9.3.3热喷涂涂层的成分分析309

9.3.4热喷涂涂层的相结构分析312

9.3.5热喷涂涂层的显微组织分析313

9.4热喷涂涂层的耐腐蚀性能检测316

9.4.1腐蚀试验方法316

9.4.2腐蚀试验结果评定321

9.5热喷涂涂层的耐磨损性能检测323

9.5.1磨粒磨损试验323

9.5.2滑动摩擦磨损试验325

9.5.3滚-滑动摩擦磨损试验325

9.6热喷涂涂层耐热性能的测定327

9.6.1隔热试验327

9.6.2热寿命试验328

9.6.3热震试验328

9.6.4抗高温空气氧化性能试验329

第十章 热喷涂安全与防护331

10.1热喷涂工作气体的安全使用331

10.2热喷涂设备的安全使用332

10.2.1火焰喷涂设备的安全使用332

10.2.2等离子喷涂设备的安全使用332

10.2.3电弧喷涂设备的安全使用333

10.2.4其他设施设备的安全使用334

10.3热喷涂劳动防护336

10.3.1人员防护336

10.3.2高频电场的防护339

10.3.3放射性防护340

10.4有毒物质340

10.5卫生预防与保健341

10.6操作人员警示语341

附录 部分推荐厂商及其产品342

参考文献374