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文档简介
实用标准文案表技术概念:广义:是直接与各种表面现或过程有关的,是能为人类造福或被人类利用的技术;
通过物理、化学或机械以及复合方法,使金属表面具有与基体不同的组织结构、化学成分和物理状态,从而赋予表面与基体不同的性能;通过物理化或机械以及复合法金属表面具有与基体不同的组织结构化学成分和物理状态,从而赋予表面与基体不同的性能;按作用原理分类(matton分类()子积以原子、离子、分子和粒子集团等原子尺度沉积在基体表面上,电镀,化学镀,,等()粒沉积以宏观尺度形态在基体上形成覆盖层,如热喷涂,冷喷涂,或搪瓷涂层;()体覆盖沉积材料同一时间整体涂覆在基体上,如热浸镀,涂装,堆焊和包箔等;()面性用物理、化学、机械等方法改变材料表面形貌,化学成分,组织构和应力状态灯,如喷丸,喷砂,化学热处理;基表面预处理:概念用理化方法除去基表面的油污,氧化皮及其它污染物基体表面呈现出一定的粗糙度和清洁度;前处理包括表面整平:使表面平整,光滑,达到要求的粗糙度,抛光,磨光,滚光;()油(脱机油,化学法,电化学法;()锈(酸学电化学;(弱腐(化化学镀除表面钝化膜露新鲜晶格组织稀酸稀中处理;4.喷:定:利用压缩空气磨料高速喷到零件表面,对其清理的方法。钢砂,石英砂,氧化铝,碳化硅;应用范围)清除热处理件(锻件、铸件)表面氧化皮,型砂;()除去工表面毛刺,锈蚀,油污;()于不宜酸洗除氧化皮工件,可用喷砂代替;()于某些面技术,如热喷涂,涂装,可用喷砂产生一定粗糙度,产生“锚固效应喷丸:与喷砂原理和设备类似,只是采用的磨料不同,应用范围①零件产生压应力而提高零件的疲劳强度和抗应力及抗腐蚀能力代替一般冷热成型工艺对大型薄壁铝制零件进行成型加工样可避免零件表面残留的张应力而形成有利的压应力扭的薄壁零件进行校正丸的零件使用温度不能太高,以防消除喷丸产生的压应力,使用温度范围因材料而定,一般钢铁件为℃铝零件为℃覆能力:使工件最凹处沉积上金属的能力均镀(分散)能力:使金属镀层厚度均匀分布的能力;分散能力好,深度能力肯定好;深度能力好,均镀能力不一定好;电流效率:电极上实际析出(溶解)物质的质量与理论计算得到的析出(溶解)物质的质量的比;电:指在含有欲镀金属的盐类溶液中,以镀基体金属为阴极,通过电解作用,使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来,形成镀层的一种表面加工方法;使电镀分散能力强措施件状越简单越好入络合剂高溶液导电性入电盐,离阳极距离远一些,可以使镀层分散能力更好;阴极化:当电流通过电极时,电极电位会离平衡电极电位,随电流密度增加电极电位不断变负,即阴极极化;电化学极化于极上电化学应速度小于外电源供给电极电子的速度而电极电位向负的方向移动而引起的极化作用;精彩文档
实用标准文案浓差极化由于邻近电极表面液的浓度与溶液主体的浓度发生差异而产生的极化是于溶液中离子扩散速度小于电子运动速度造成的。电镀:应用电化学沉积的原理,在导电零需要制备涂层的表面上,快速沉积金属镀层的表面技术;它是电镀技术的特殊形式,又称为涂镀,无槽电镀,选择性电镀,擦镀等;过程:阳极通过包套与工件刷镀表面接触,使用很大的电流密度(约槽镀5-10倍)和金属含量高于普通镀液的专用镀液,使阳极和工件刷镀表面发生相对运动。特点)电刷镀层具有良好的力学性能和物理化学性能,镀层与基体结合强度;()层厚度精确控制;()度,业中,温度70℃,不会引起工件变形、表面相组织的变化和产生残余应力等;()艺灵活适应范围广,可以实现不解体刷镀和现场刷镀作业;()产效率,沉积速度一般是槽镀的5-20倍而且辅助时间少,生产周期短;()环境污小;()动强度,适合于单件或小批量生产;基本原理直流电源的负极通过缆线与经表面处理的工件联接极通过电缆线与镀笔连接镀前端的仿形阳极用棉花包套包裹镀时与工件表面轻轻接触有欲镀金属离子的电刷镀专用镀液不断地供送到阳极和工件刷镀表面之间场作用下镀液中的金属离子定向迁移到工件表面工件表面获得电子还原形成金属原子原金属原子在工件表面上形成镀层。表涂覆技术与表面改性技术:表涂技用面技术部或工件表面涂覆一层或多层表面层而形成的技术;表改技运用现代技术改变材料表面表面的成分改变材料结构和性能的处理技术;10.合镀:将固体微粒均匀分散在镀液中,在搅作用下,通过化学或电化学作用将微粒与基质金属共沉积到工件上,形成复合镀层;实现润湿分散的方法:机械式搅拌,压缩气体,超声搅拌等;特点:①复层厚度非常均匀,化学镀液的分散能力接近100%,明显的边缘效应,几乎是基材形状的辅助,因此特别适合与形状复杂的工件、腔体件、深孔件、盲孔件、管件内壁等表面的施镀,镀层厚度易于控制,表面光洁平整不需要镀后加工,适宜做加工件超差的修复及选择性施镀。②通过敏华化等前处理,化学镀可以在非金属表面上进行电镀法只能在导体表面进行以学镀工艺是非金属表面金属化的常用方法是导体材料做导电底层的方法3工设备简单不需要电源、输电设备及辅助电极,操作时只需把工件正确的悬挂在镀液中即可化学镀是靠基材自催化活性而起镀的此其结合力一般优于电镀。镀层有光亮或半光亮的外观,晶粒细小致密,孔隙率低化学镀层还具有特殊的物理化学性能。⑤化学镀品种远少于电镀,而且成本比电镀高。11.化镀指在没有外电流通过的情况下,利用化学方法使溶液中的金属离子还原为金属并沉积在基体表面,形成镀层的一种表面加工技术。与镀别镀指含有欲镀金属的盐类溶液中以镀基体金属为阴极通过电解作用,使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来,形成镀层的一种表面加工方法;化学镀无需通电,采用化学方法使金属离子还原为金属;化镀理原子氢态理论镀件表面的催化作用使次磷酸根分析出初生态原子氢,部分原子氢在镀件表面遇到金属离子使其还原为金属分原子氢与次磷酸根离子反应成的磷与金属反应生成金属磷化物,部分原子态氢结合在一起就形成氢气;精彩文档
实用标准文案H2PO2-+H2O→→Ni+2H+H2PO2-+H→H2O+OH-+P3P+Ni→NiP32H→↑12.化学转化膜技术:金属或镀层金属表层原子与水溶液介质中的阴离子相互反应在金属表面形成含有自身成分附着性好的化合物膜;发蓝(钢的化学氧化钢在含有氧化剂的溶液中进行处理,使其表面生成一层均匀的蓝黑到黑色膜层的过程;13.磷化:把金属放入磷酸盐,,)溶液中,表面生成一层难溶的磷化膜;磷化机理:Me(H2PO4)2MeHPO4↓+H3PO4MeHPO4→↓+H3PO4→Fe3(PO4)2↓+H2↑14.钝(酸处把属或金属镀层放入含有某些添加剂的络酸或络酸盐溶液中,通过化学或电化学的方法使金属表面生成由三价络和六价络组成的络酸盐膜的方法;组成与结构主要由,的合,以及基体金属或镀层金属的铬酸盐组成;()不溶性化合物构成膜的骨架,使膜有一定的厚度,由于它本身具有较高的稳定性,因而使膜具有良好的强度化物以夹杂形式或由于被吸附或化学键的作用散在膜的内部起填充作用;当膜收到轻度损伤时,可溶性的六价铬化合物能使该处再次钝化;15.铝及其合金氧化膜的性质用途:()化机的多孔性。孔隙率决定于电解液的类型和氧化的工艺条件,多孔构可使膜层对各种有机物、树脂、地蜡、无机物、染料等有很好的吸附性;()化膜的磨性。具有很高的硬度,当膜层吸附润滑剂后,能进一步提高其耐磨性;()化的蚀性。在大气中很稳定,耐蚀能力与膜层厚度、组成、空隙率、体材料的成分以及结构的完整性有关;()化膜的绝缘性。可以用作电解电容器的电介质层或电器制品的绝缘层;()化膜的热性。稳定性可达1500℃瞬间高温工作的工件,有铝膜在可防止铝氧化;()化膜的合力。阳极氧化膜与基体的结合力很强,很难用机械方法分开;16.热涂利用某种热源,如电弧、等离子弧、燃烧火焰等将粉末状或丝状的金属或非金属涂层材料加热到熔融或半熔融态后借助焰流本身的动力或外加的高速气流雾化以一定的速度喷射到经过预处理的基体材料表面体材料结合而形成具有各种功能的表面覆盖层的一种技术;气相沉积技术利气相中发生物理化过程在固体材料表面形成功能性或装饰性的金属、非金属或化合物覆盖层的工艺。涂层的结构特点层状结构)能具有方向性孔率、氧化物和夹杂)经过处后,结构会变化;涂层的结合机理涂层与基体(结合力层内部(内聚力a机械结合,碰撞成扁平状并随基体表面起伏的颗粒和凹凸不平的表面相互结合,以颗粒的机械联锁而形成的结合(锚固效应b冶-化结合,这是涂层的基体表面产生冶金反应焊”自性合金粉末c物理结合,颗粒与基体表面间由范德华力或次价键形成的结合;热喷涂特点适用范围广工灵活喷涂厚度可调范围大生效率高(件热程度可控;精彩文档
实用标准文案17.热喷涂表面处理:表面净→表面预加工→表面粗化→打底(喷涂结合底层()面净化除油,酸洗,清洗等意疏松表面(铸件)脱脂()面预加:预留出涂层的厚度(车削或磨削(表面粗化喷砂机加工(车螺纹滚花磨腐法电弧电拉毛()涂底:喷的金属或合金涂层要有自粘结性,尤其是主题是金属,工作是陶瓷材料的;18.热喷涂材料:线材)碳钢及低合金钢丝85优碳钢钢丝T8A工钢丝;()锈丝马氏体钢丝(强度硬度高,对耐蚀性要求不高的场合丝(主要用于耐蚀场合()丝:组用于防护,抗高温氧化;()丝:耐气、淡水、海水构件的腐蚀;()丝:不脆,用于氢气中或真空条件小高压化境,自粘性好,可用于打底做中间层;()丝食器具的防护,增加可焊性;摩擦系数小,导电性好,主要用于曲、轴承等耐磨;()及铅合丝:纯铅防辐射,主要用于工业防辐射涂层;加入u可用于耐蚀,减磨;()及铜合丝:可用于导电涂层;铝青铜耐海水腐蚀;()及镍合丝:用于耐蚀(硝酸、铬酸除外粉末)金属及合金粉末、喷涂粉末不需要熔融,打底层与工作层、焊粉末:自粘性粉末,加入B,Si等脱氧元素;()瓷粉末19.火焰喷涂技术:是以燃料气体火焰作为热源,将喷涂材料加热到熔化或半熔化状态并以高速喷射到经过预处理的基体表面上,从而形成具有一定性能涂层的工艺;原理丝火焰喷涂:喷枪通过阀分别引入乙炔、氧气和压缩空气好气混合后在喷嘴出口处产生燃烧火焰内的驱动机构通过送丝滚轮带动线材连续的通过喷嘴中心孔送入火焰在焰中被加热熔化缩空气通过空气帽呈锥形的高速气流是熔化的材料从线材端部脱离并化成细微的粒在焰及气流的推动下喷到经过预处理的基材表面形成涂层;特点:设备简单,轻便,投资少;操作工艺简单,容易掌控,现场施工方便,便于普及;适于机械部件的局部修复和强化本低效益高;涂层的气孔率较高,涂层的残余应力较小等;适用范围广用于在机械零部和化工容器筒表面制备耐蚀和耐磨涂层在无法采用等离子喷涂的场合(如现场施工20.电喷技:将根被喷涂的金属丝作为自耗性电极,利用其端部产生的电弧作为热源来熔化金属丝材用压缩空气穿过电弧和熔化的液滴使之雾化一的速度喷向基体表面形成连续的涂层;原:根丝状金属喷涂材料用送丝装置通过送丝轮均匀续分别送进电弧喷涂枪中的导电嘴内导嘴分别接电源的负极,并保证两根丝之间在未接触之前的可靠绝缘。当两金属丝端部由于送进而互相接触时,在端部之间短路并产生电弧,使丝材端部瞬间熔化,压缩空气把熔融金属雾化成微熔滴,以很高的速度喷射到工件表面,形成电弧喷涂层;特点)热效高涂结合强度高生效率高喷成本低喷涂质量稳定可以利用两根不同类型的金属丝制备出“假合金”涂层喷涂技术仅使用电和压缩空气,不用氧气、乙炔等易燃气体,安全性高环;适用范围:电弧喷涂只能使用金属,对不能导电的陶瓷材料难以进行喷涂;精彩文档
实用标准文案21.等子喷技:用刚性非转型等离子弧为热源,以喷涂粉末材料为主的热喷涂方法。原:根据工艺需要经进气管通入氮气或氩气,也可以再通入5%-10%的气。这些气体进入弧柱区后,将发生电离,成为等离子体。由于钨极与前枪体有一段距离电源的空载电压加到喷枪上以后能即产生电弧在枪体与后枪体之间并联一个高频电源。高频电源接通使钨极端部与前枪体之间产生火花放电是电弧便被引燃电弧引燃后切断高频电路。引燃后的电弧在孔道中受到三种压缩效应度升高,喷射速度加大,此时往前枪体的送粉管中输送粉状材料末在等离子焰流中被加热到熔融状态高速喷涂在零件表面上当击零件表面时熔状态的球形粉末发生塑性变形附在零件表面各粉粒之间也依靠塑性变形而互相连接起来着喷涂时间的增长件表面就获得一定尺寸的喷涂层。特点子喷涂时的焰流温度高量集中熔化一切高熔点和高硬度的粉末材料,这是一般氧乙火焰喷涂和金属弧喷涂所不能达到的;()件变,不改变基体金属的热处理性质,对一些高强度钢材以及薄壁零、细长零件都可以使用;()于离喷涂时的焰流喷射速度高,粉末微粒能获得较高的动能,所以喷后的涂层致密度高,一般为88%-99%结合强度高达30-80MPa;()涂涂平整、光滑,并可精确的控制涂层厚度,因此切削加工涂层是,直接采用精加工;()离喷采用惰性气体作为工作气体时,能可靠的保护工件表面和粉末材不受氧化,从而获得含氧化物少杂质少的涂层;()等子涂过程中,工件表面不带电、不熔化,再加上粉末的喷射速度高工件与喷枪的相对位移速度快,所以对工件表面的热影响区很小;()于等离喷涂时的粉末具有高速度的特点,所以粉末的沉积率很高;()涂工艺范稳定,调节性能好,容易操作;缺点设备投资大本较高孔径孔内表面难以喷涂速等离子焰流产生的剧烈噪声、强光辐射、有害气体、金属蒸汽、粉尘等对人体有害,需采取防护措施;22.热浸镀(热浸锌工件入到熔融液态金属中,经过一系列物理和化学反应,冷却后在工件表面形成高质量的金属镀层;森吉米尔法:先将工件通过煤气(或天然气)加热的氧化炉,将工件表面的油污、乳化液等烧掉,生成氧化薄膜,然后进入(75%H2+25%N2)合气体的还原炉,把氧化铁还原成海绵铁,完成再结晶、退火等目的,最后,在保护气氛下冷却到镀Zn的温度,进入Zn锅;改进的森吉米尔法:将氧化炉、还原炉连为一体,微氧化炉℃℃油、乳化液快速烧掉,减少工件氧化程度,为保证氧化铁还原,将工件冷却到℃点:工件氧化物少,氧化炉与还原炉长度缩短,还原气氛用量少;23.面改性:指采用某种工艺手段使材料表面获与其基体材料的组织结构、性能不同的一种技术指采用某种工艺手段材料表面获得与其基体材料的组织结构能不同的一种技术;通过机械手段(滚压、内挤压和喷丸等)在金属表面产生压缩变形,使表面形成深度为0.5-1.5mm的形变硬化层;对材料的影响:①在组织结构上,亚晶粒极大的细化,位错密度增加,晶格畸变程度增加,②形成较高的宏观残余压应力能使表面粗糙度略有增加但却使切削加的尖锐刀痕圆滑减有切削加工留下尖锐刀痕的不利影响种面形貌和表层组织结构产生的变化,有效地提高了金属表面强度、耐应力腐蚀性能和疲劳强度。精彩文档
实用标准文案24.表形强:过机械手段(滚压、内挤和喷丸等)在金属表面产生压缩变形,使表面形成深度为的变硬化层;渗硼性能渗层的硬度很高,例如e2B的度为1300-1800HV热硬性高,渗硼层在℃时仍保持高的硬度在盐酸、磷酸、硫酸和碱中有良好的耐腐蚀性,但不耐硝酸)600一下抗氧化性能较好;26阳氧化过程电压时间曲线:OA:示通电数秒钟内,铝表面立即生成薄而致密的无孔氧化膜层,此层有较高的电阻,阻碍电流的通过和氧化反应的继续进行。:压从最高值下降约10%-15%这是由于电解液对氧化膜溶解所造成的氧膜产生空穴电化学反应继续进行氧膜继续生成电压将回到B点在定时间内氧化膜生成与溶解速率的比值基本恒定,并趋向平稳,如BC段但随着时间的延长,空穴加深,多孔层逐渐加厚,过了C点由于氧化膜的厚增加内层氧化膜的化学溶解作用减缓电阻增大若电压不足以击穿膜层则氧化膜停止长因要想得到厚层氧化膜必随着膜层的增厚升高电压以维持氧化膜继续生长。以是来充!1,表改和面层区:表面涂层是指采用表面技术,在零部件或工件表面涂覆一层或多层表面层而形成的技术面改性技术是用物理、化学械等方法改变材料表面形貌,化学成分,组织结构和应力状态灯,如喷丸,喷砂,化学热处理;前者是在基体表面再添加一层外来物,后者是改变集体表面的。2基体表与理括么:机表面平(磨光,滚光,抛光,刷光,振动磨光)基体表面清洗油,除锈,油除锈联合处理3基表面抛光处理(化学抛光,电化学抛光4基表面喷砂喷丸处理(喷砂,喷丸)3,化除原:化学除油是利用碱溶液对皂化性油的皂化作用和表面活性物质对非皂化性油脂的乳化作用除工表面上的各种油污化作用置于除油液中的碱起化学反应生成肥皂的过程称为皂化般植物油中的主要成分是硬脂酸脂与氧化钠产生皂化反应为(脂酸脂(皂(油化反应是原来不溶于水的皂化性油脂变成能溶于水(特别是热水)的肥皂和甘油,从而易被去除乳作用矿物油等非皂化性油脂只能通过乳化作用才能去除皂化性有指与乳化剂作用生成乳浊液的过程作的结果是令工件表面的非皂化性油污在乳化剂的作用下变成微细油珠与件面分离并均匀分布于溶液中形成乳浊液从而达到除油的目的,生产中因皂化时间长,出游大部分是靠乳化作用完成的。4,阴除和阳除和合油点阴极除油:阴极上析出氢气体积是阳极上析氧气体积的两倍,故阴极除油速度快,比阳极除油效果好,集体不受腐蚀,但容易渗氢,溶液中的金属杂质会沉积在零件表面,影响镀层结合力,主要适用于有色金属,如铝,锌,锡铜及其合金等极油体属不发生氢脆除掉零件表面的浸渍残渣和某些金属薄膜,但效率较阴极除油低基体表面受到腐蚀并产生氧化膜别对有色金属腐蚀性大主要适用于硬质高碳钢,弹性材料零件,如弹簧,弹性薄片等。但铝,锌及其合金等化学性能较活泼的材料不使用阴极联合油:工件接阴极和阳极交替进行,特点为,阴极电解和阳极电解交替进行,发挥二者的优点最有效地电解除油法根据零件材料的性质,选择先阴极除油后短时阳极除油,或相反。主要用于无特殊要求的钢铁件除油。5,铝极化程电时曲:曲线OA段示通电数秒钟内,铝表面立即生成薄而致密的无孔氧化膜层,此层有较高的电阻,阻碍电流的通过和氧化反应的继续进行。曲线段表示电压从最高值下降到10%~15%,这是由于电解液氧化膜溶解所造成的,氧化膜产生孔穴电学反应继续进行氧膜继续生产当电压会降到B点在定时间内氧精彩文档
实用标准文案化膜生成与溶解速率的比值基本恒定,并趋向平稳,如BC段但随着时间的延长,孔穴加深
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