热喷涂的表面预处理一般分成表面预加工,表面净化和表面粗化(或活化)三个技术来进行。
1 表面预加工
其目的:一是使工件表面适合于涂层沉积,增加结合面积;二是有利于克服涂层的收缩应力。对工件的某些部位作相应预加工以分散涂层的局部应力,增加涂层的抗剪能力。常用的方法是切圆角和预制涂层槽。工件表面粗车螺纹也是常用的方法之一,尤其在喷涂大型工件时常用车削螺纹来增加结合面积。车削螺纹应注意二个问题,首先是螺纹截面要适合于喷涂,矩形截面或半圆型截面不利于涂层的结合。此外,螺纹不宜过深,否则将喷涂过厚,成本增加。也可对涂覆表面进行“滚花”或将车削螺纹和滚花结合起来。
2 表面净化
常采用溶剂清洗,碱液清洗和加热脱脂等方法,以除去表面油污,保持清洁度。常用的清洗溶剂有:汽油、丙酮、四氯化碳和三氯已烯。对大型修复工件常采用碱液清洗。碱液一般用氢氧化钠或碳酸钠等配制,这是一种较廉价的方法。
3 喷砂粗化处理
喷砂可使清洁的表面形成均匀而凹凸不平的粗糙面,以利于涂层的机械结合。用干净的压缩空气驱动清洁的砂粒对工件表面喷射,可使基材表面产生压应力,去除表面氧化膜,使部分表面金属产生晶格畸变,有利于涂层产生物理结合。基材金属在喷砂后可获得干净、粗糙和高活性的表面。这是重要的预处理方法。
喷砂常用的磨料是:白刚玉(纯氧化铝),棕刚玉(氧化铝+氧化铁),硅砂等。白刚玉砂硬度高,破碎率低,喷砂效果好。棕刚玉也是一种常用磨料,价格适中,硅砂硬度高但破碎率也高,冷硬铁砂或钢砂也可用来喷砂,砂粒必须干净,以免二次污染表面,砂粒的粒度应根据工件的具体形状来选择。在喷砂操作中应注意喷砂距离和角度,距离一般在100~300mm范围内选择,对于薄壁工件和柔性工件应特别注意不得强力喷砂。喷砂时应避免垂直喷砂,角度控制在45°~70°间。对表面硬度低的材料,如铜、铝、锌等质软的、延展性好的金属,尤其要注意喷砂距离和角度的控制,否则会使较多的砂粒碎片嵌入基材。喷砂后的表面具有较高的活性,在大气中极易氧化,应妥加保护,并尽快进行喷涂,一般不得超过4h。
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