表面工程课程重点.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流表面工程课程重点.精品文档.刷镀的特点1）镀层结合强度高，在钛、铝、铜、铬、高合金钢和石墨上也具有很好的结合强度。（2）设备简单、工艺灵活、操作方便，可以在现场作业。（3）可以进行槽镀困难或实现不了的局部电镀。例如对某些重量重、体积大的零件实行局部电镀。（4）生产效率高。刷镀的速度是一般槽镀的1015倍；辅助时间少；且可节约能源，是槽镀耗电量的几十分之一。5）操作安全，对环境污染小。刷镀的溶液不含氰化物和剧毒药品，可循环使用，耗量小，不会因大量废液排放而造成污染。化学镀有如下的特点：镀覆过程不需外电源驱动；均镀能力好孔隙率低；镀液通过维护、调整可反复使用，但使用周期是有限的；可在金属、非金属以及有机物上沉积镀层。热喷涂技术按照加热喷涂材料的热源种类分为：火焰喷涂，电弧喷涂，高频喷涂，等离子弧喷，涂超音速喷涂，爆炸喷涂2） 热喷涂特点 ：（1）适用范围广（2）工艺灵活（3）喷涂层的厚度可调范围大（4）工件受热程度可以控制（5）生产率高TD法的优点设备简单，价格便宜；操作简便；工件冷却方法任意选择；镀层成分、性能不受处理温度的影响；易于作局部镀覆；可作重复处理，便于返修。磁控溅射特点1）在阴极靶面上建立一个环状磁靶，以控制二次电子的运动，离子轰击靶面所产生的二次电子在阴极暗区被电场加速之后飞向阳极。 2）能量较低的二次电子在靠近靶的封闭等离子体中作循环运动，路程足够长，每个电子使原子电离的机会增加，而且只有在电子的能量耗尽以后才能脱离靶表面落在阳极（基片）上，这是基片温升低、损伤小的主要原因。3）高密度等离子体被电磁场束缚在靶面附近，不与基片接触。这样电离产生的正离子能十分有效地轰击靶面，基片又免受等离子体的轰击。电子与气体原子的碰撞几率高，因此气体离化率大大增加。CVD的特点（1）在中温或高温下，通过气态的初始化合物之间的气相化学反应而沉积固体。（2）可以在大气压（常压）或者低于大气压下（低压）进行沉积。一般来说低压效果要好些。（3）采用等离子和激光辅助技术可以显著地促进化学反应，使沉积可在较低的温度下进行。（4）镀层的化学成分可以改变，从而获得梯度沉积物或者得到混合镀层。（5）可以控制镀层的密度和纯度。6）绕镀性好，可在复杂形状的基体上以及颗料材料上镀制。（7）气流条件通常是层流的，在基体表面形成厚的边界层。（8）沉积层通常具有柱状晶结构，不耐弯曲。但通过各种技术对化学反应进行气相扰动，可以得到细晶粒的等轴沉积层。9）可以形成多种金属、合金、陶瓷和化合物镀层。喷涂层常见缺陷和预防措施脱壳 ：喷涂后全部和部分涂层从工作表面脱落称脱壳产生原因：涂层/基材结合强度不够；涂层收缩，产生剪切力。预防措施：1）提高表面准备质量2）合理控制工艺参数，掌握好工件预热温度，防止待喷表面氧化。3）喷涂平面工件，在工件边缘预制一些小槽，或用电焊在边缘堆焊一周。裂纹 ：产生原因：涂层冷却收缩时，受到基材阻碍，产生拉应力，当其大于涂层本身抗拉强度时，则产生裂纹。 预防措施：1）喷枪距工件不可太近，涂层温度控制在小于250 ，喷后不要急冷 ；2）每一行程喷得薄一些多孔疏松产生原因：喷涂工艺参数控制不当，粉末的温度或速度不够或粉末质量不良。 预防措施：加大火焰，火焰热量要集中，减少出粉量和送粉气流，调整枪距，喷嘴与工件垂直。 乙炔气不要含过多的湿气喷熔层裂纹产生原因：1）重熔前预热温度太低或重熔后冷速太快；2）喷熔层与基材金属的膨胀系数相差太大；3）基材冷却时出现较大的相变应力。 预防措施：1）按要求进行预热，选择适当的冷却方式 ；2）根据基材金属的膨胀系数，选择膨胀系数相近的金属粉末；3）必要时预喷一层塑性好的合金过渡层；4）将产生裂纹的工件重新预热后再熔化一遍。喷熔层凝聚产生原因：基材表面或合金粉末氧化严重，超过了自熔合金的脱氧能力，合金粉末与基材被氧化层隔开，液态合金在表面张力的作用下凝聚。必须彻底清除 预防：合理选用粉末精心操作尽力减少基材表面与合金粉的氧化。喷熔层剥落 产生原因：1）工件表面准备不合乎要求；2）二步法操作过程中重熔速度过快，粉末覆盖层尚未熔化形成镜面反光时就转移了火焰，未形成冶金结合；3）厚喷层未熔透，或基材表面温度过低；4）工件预热温度过高，重熔时间过长，工件表面或粉末严重氧化。 预防措施：1）按规定要求做好工件准备工作 ；2）重熔时，工件温度应升高并使喷熔层附近部分的基材接近熔化层的温度；3）熔化厚喷层时，火焰应稍作停留，使表里都达到熔化温度；4）严格控制预热温度和重熔时间。喷熔层夹渣产生原因： 1）熔化速度过快，熔渣尚未完全浮出；2）合金粉末质量不佳 预防措施：1）重熔瞬间，稍提高火焰，在熔化处停留，使渣完全浮出 ；2）选择质量好的粉末；3）工件表面要特别注意保持清洁。喷熔层气孔 产生原因：1）工件表面准备不当，有铁锈、油污；2）工件表面及合金粉末严重氧化；3）粉末潮湿，S, Pb含量较高；4）重熔温度过高或时间过长，引起喷熔层翻泡。 预防措施：1）切实做好工件准备 ；2）预热温度不要过高，用于二步法的粉末不要太细；3）粉末应先烘干；4）掌握好重熔时的温度和时间。