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目录 1

前言 1

第1章　概述 1

1.1　热喷涂技术定义及原理 1

1.1.1　热喷涂技术定义 1

1.1.2　热喷涂技术原理 2

1.2　涂层结构 3

1.3　涂层残余应力 4

1.4　热喷涂技术发展背景 5

1.5　热喷涂技术发展的主要方向 9

第2章　热喷涂技术工艺方法 12

2.1　热喷涂技术工艺方法分类 12

2.2　热源概述 12

2.2.1　燃烧火焰 12

2.2.2　电弧 13

2.2.3　等离子弧 15

2.3　燃气火焰喷涂 16

2.3.1　线材火焰喷涂 17

2.3.2　棒材火焰喷涂 20

2.3.3　粉末火焰喷涂 22

2.3.4　高速火焰喷涂 25

2.3.5　AC-HVAF喷涂工艺 30

2.4　电弧喷涂 31

2.4.1　喷涂原理 31

2.4.2　电弧喷涂设备 31

2.4.3　电弧喷涂技术特点 34

2.4.4　电弧喷涂的主要工艺参数 35

2.4.5　高速电弧喷涂 36

2.5　等离子喷涂 38

2.5.1　大气等离子喷涂 39

2.5.2　可控气氛等离子喷涂 44

2.5.3　溶液等离子喷涂 46

2.5.4　高速等离子喷涂 48

2.6　冷气动力喷涂 49

2.7　爆炸喷涂 54

2.8　涂层重熔技术 56

2.8.1　氧-乙炔火焰重熔 56

2.8.2　感应重熔 59

2.9　等离子喷焊 59

2.10　激光熔覆与喷涂 62

3.1　热喷涂材料的分类 66

3.2　热喷涂材料的应用原理 66

第3章　热喷涂涂层材料 66

3.2.1　打底涂层（过渡层）材料应用原理 67

3.2.2　耐磨涂层材料应用原理 70

3.2.3　耐蚀涂层材料应用原理 74

3.2.4　抗高温涂层材料的应用原理 77

3.2.5　热障涂层材料的应用原则 80

3.2.6　尺寸恢复涂层材料的应用原理 81

3.2.7　可磨耗封严涂层材料应用原理 82

3.2.8　摩擦涂层材料应用原理 83

3.3.1　合金粉末的制备——雾化工艺 84

3.3　热喷涂材料的生产工艺简介 84

3.3.2　复合粉末材料制备工艺 87

3.3.3　陶瓷粉末 89

3.4　热喷涂材料性能检测方法 91

3.4.1　热喷涂线材的性能检测 91

3.4.2　热喷涂粉末材料的性能检测 91

3.5　热喷涂材料特性对工艺性能的影响 96

3.5.1　热喷涂工艺对材料的基本要求 96

3.5.2　热喷涂材料选择的基本原则 97

3.6　热喷涂材料 97

3.6.1　钎焊材料 97

3.6.2　热喷涂线（棒）材 102

3.6.3　热喷涂粉末材料 130

3.6.4　自熔性合金粉末 157

3.6.5　陶瓷、金属陶瓷粉末 189

3.6.6　塑料粉末 200

3.6.7　复合粉末 201

3.6.8　减摩自润滑复合粉末 208

3.6.9　耐高温复合粉末 209

3.6.10　热喷涂辅助材料 211

3.6.11　热喷涂材料的包装、储运和验收 213

4.1　涂层设计的基本原理 215

第4章　涂层设计及制备 215

4.1.1　热喷涂涂层设计的命名和表示方法 216

4.1.2　零件工况分析 216

4.1.3　粘结底层材料选择 217

4.1.4　热喷涂工艺选择 220

4.1.5　涂层结构设计 222

4.1.6　涂层制备工艺优化设计 224

4.2　表面预处理 229

4.2.1　概述 229

4.2.2　表面净化 230

4.2.3　表面机械加工 235

4.2.4　遮蔽处理 237

4.2.5　表面粗化 238

4.2.6　粗化后的处理 245

4.2.7　预热处理 246

4.2.8　新型PROTAL预处理工艺 247

4.3　涂层制备 248

4.3.1　耐蚀涂层 248

4.3.2　耐磨涂层 252

4.3.3　可磨耗涂层 262

4.3.4　热障涂层 264

4.3.5　梯度功能复合涂层 276

4.3.6　纳米涂层 277

第5章　涂层性能检测试验方法 286

5.1　涂层物理性能检测 286

5.1.1　涂层显微结构分析 286

5.1.2　硬度检测 286

5.1.3　结合强度检测 289

5.1.4　厚度检测 299

5.1.5　孔隙率检测 301

5.2　涂层耐腐蚀性能检测 304

5.2.1　耐腐蚀性能的评定方法 304

5.2.2　大气暴露试验 305

5.2.3　盐雾试验 306

5.2.4　二氧化硫工业气体腐蚀 310

5.2.5　湿热腐蚀试验 310

5.2.6　浸泡腐蚀试验 311

5.3.1　磨粒磨损试验 313

5.3　涂层耐磨性检测 315

5.3.2　摩擦磨损试验 315

5.3.3　冲蚀磨损试验 315

5.3.4　疲劳磨损试验 316

5.4　涂层残余应力的检测 316

5.5　功能涂层检测 317

5.5.1　热膨胀系数 317

5.4.1　X射线衍射法 317

5.4.2　环状试样弯曲曲率法 317

5.5.2　热导率的检测 318

5.5.3　热震试验 320

5.6　涂层评价体系 320

第6章　涂层应用实例 322

6.1　涂层功能 323

6.1.1　耐磨损涂层 323

6.1.4　可磨耗密封涂层 324

6.1.3　热障涂层 324

6.1.2　防腐耐蚀涂层 324

6.1.5　导电、绝缘涂层 325

6.1.6　生物功能涂层 326

6.1.7　热辐射节能辐射涂层 326

6.1.8　再制造工程中的应用涂层 327

6.2　机械工业中的应用实例 327

6.2.1　水利机械（钢结构桥梁等） 327

6.2.2　轻工机械 329

6.2.3　交通运输机械 332

6.2.4　通用机械 334

6.3　石化工业中的应用实例 335

6.4　冶金工业中应用实例 337

6.5　能源工业中的应用实例 342

6.6　国防工业中应用实例 345

6.7　其他方面的应用 349

6.7.1　生物工程领域的应用 349

6.7.2　快速成形制造技术中应用 349

第7章　环境保护及安全防护 351

7.1　生产场地有害因素 351

7.1.1　易燃爆危险气体 351

7.1.4　非金属粉尘 352

7.1.2　回火燃爆 352

7.1.3　金属粉尘燃爆 352

7.1.5　有害气体及烟雾 353

7.1.6　噪声及弧光 353

7.1.7　灼伤及触电 354

7.2　安全防护 355

7.2.1　通风除尘 355

7.2.2　噪声、弧光防护 357

7.3　设备安全防护 357

7.3.1　气体的安全使用 357

7.3.3　气管的使用 358

7.3.2　回火防止器的使用 358

7.3.4　空气净化装置、送粉器、喷涂设备的使用 359

7.4　人身安全防护 359

7.4.1　眼睛防护 360

7.4.2　呼吸防护 360

7.4.3　噪声防护 361

7.4.4　皮肤防护 361

7.5　热喷涂设备的安全操作 362

附录　热喷涂技术相关国家标准目录 365

参考文献 366