1.Pretratamiento de superficie Para que el recubrimiento se adhiera bien al material base, la superficie del material base debe mantenerse limpia y rugosa. Existen muchos métodos para purificar y rugosificar la superficie. La selección de métodos debe basarse en los requisitos de diseño del recubrimiento y en el material, forma, grosor, condición original de la superficie, condiciones de construcción y otros factores del sustrato. El propósito del tratamiento de purificación es eliminar toda la suciedad en la superficie de la pieza de trabajo, como piel de óxido, manchas de aceite, pintura y otras impurezas. La clave es eliminar la grasa en la superficie de la pieza de trabajo y en su interior. Los métodos de purificación incluyen limpieza con solventes, limpieza a vapor, limpieza alcalina y desengrasado por calentamiento. El propósito del tratamiento de rugosidad es aumentar la superficie de contacto entre el recubrimiento y el sustrato, aumentar la fuerza mecánica de agarre entre el recubrimiento y el sustrato, hacer que la superficie purificada esté más activada y mejorar la resistencia de unión entre el recubrimiento y el sustrato. Al mismo tiempo, la rugosidad de la superficie del sustrato también cambia la distribución de tensiones residuales en el recubrimiento, lo que también es beneficioso para mejorar la resistencia de unión del recubrimiento. Los métodos de tratamiento de rugosidad incluyen chorro de arena, procesamiento mecánico, rugosidad eléctrica, etc. Entre ellos, el chorro de arena es el método de tratamiento de rugosidad más comúnmente utilizado. Los medios de chorro de arena comúnmente utilizados incluyen alúmina, carburo de silicio y hierro fundido enfriado. El aire comprimido utilizado para el chorro de arena debe estar libre de agua y aceite, de lo contrario afectará seriamente la calidad del recubrimiento. Para algunos materiales de recubrimiento que no se adhieren bien al material base, se debe rociar una capa de transición con un material que se adhiera bien al material base, que se llama la capa base de unión. Los materiales comúnmente utilizados como la capa base de unión incluyen Mo, NiAl, NiCr y bronce de aluminio. El grosor de la capa base de unión es generalmente de 0.08 a 0.18 mm. 2.Precalentamiento El propósito del precalentamiento es eliminar la humedad y la humedad en la superficie de la pieza de trabajo, mejorar la temperatura de la interfaz cuando las partículas rociadas contactan con la pieza de trabajo, mejorar la resistencia de unión entre el recubrimiento y el sustrato, y reducir la fisuración del recubrimiento causada por el estrés provocado por la diferencia de expansión térmica entre el sustrato y el material del recubrimiento. La temperatura de precalentamiento depende del tamaño, la forma y el material de la pieza de trabajo, así como del coeficiente de expansión térmica del sustrato y del material del recubrimiento. Generalmente, la temperatura de precalentamiento se controla entre 60-120 ℃. 3.Espolvoreado El tipo de método de pulverización adoptado depende principalmente del material de pulverización seleccionado, las condiciones de trabajo de la pieza de trabajo y los requisitos para la calidad del recubrimiento. Si se trata de un recubrimiento cerámico, la pulverización por plasma es la mejor opción. Si se trata de un recubrimiento de cerámica metálica de carburo, la pulverización por llama de alta velocidad es la mejor opción. Si se trata de pulverizar plástico, solo se puede utilizar la pulverización por llama. Si se va a pulverizar ingeniería anticorrosión de gran área al aire libre, no es flexible y eficiente la pulverización por arco o la pulverización por llama de alambre. En resumen, la elección de los métodos de pulverización es generalmente diversa, pero siempre hay un método que es el mejor para una aplicación determinada. La pieza de trabajo pretratada debe ser pulverizada en el menor tiempo posible. Los parámetros de pulverización deben determinarse de acuerdo con el material de recubrimiento, el rendimiento de la pistola de pulverización y las condiciones específicas de la pieza de trabajo. Las condiciones de pulverización optimizadas pueden mejorar la eficiencia de pulverización y obtener recubrimientos de alta calidad con alta densidad y alta resistencia de unión. 4.Tratamiento posterior al recubrimiento A veces, el recubrimiento obtenido por pulverización no se puede utilizar directamente, y se debe llevar a cabo una serie de tratamientos posteriores. Para el recubrimiento anticorrosivo, con el fin de evitar que el medio corrosivo llegue al sustrato a través de los poros del recubrimiento y cause la corrosión del sustrato, el recubrimiento debe ser sellado. Hay muchos materiales utilizados como agentes selladores, incluidos materiales orgánicos como parafina, resina epoxi, resina de silicona y materiales inorgánicos como óxidos. La elección de un agente sellador adecuado debe considerarse según el medio de trabajo, el entorno, la temperatura, el costo y otros factores de la pieza de trabajo. Para la pieza de trabajo que soporta una alta carga de estrés o desgaste por impacto, con el fin de mejorar la resistencia de unión del recubrimiento, la capa pulverizada debe ser remeltida (como remelting por llama, remelting por inducción, remelting por láser, prensado isostático en caliente, etc.), de modo que el recubrimiento poroso que está solo mecánicamente unido al sustrato se convierta en un recubrimiento denso que esté unido metalúrgicamente al sustrato. Si hay requisitos de precisión dimensional, el recubrimiento deberá ser mecanizado. Debido a que el recubrimiento pulverizado tiene características diferentes de los materiales metálicos y cerámicos generales, como el recubrimiento microporoso, que no es propicio para la disipación del calor, la baja resistencia del recubrimiento en sí, que no puede soportar grandes fuerzas de corte, muchas partículas duras en el recubrimiento y el rápido desgaste de las herramientas, el recubrimiento pulverizado es difícil de mecanizar, lo que es diferente de los materiales generales. Por lo tanto, se deben seleccionar métodos de procesamiento razonables y parámetros de proceso correspondientes para garantizar el mecanizado fluido de la capa de pulverización y la precisión dimensional requerida.

A partir del análisis del principio y proceso de la tecnología de proyección térmica, la tecnología de proyección térmica tiene las siguientes características. 1. Debido al amplio rango de temperatura de la fuente de calor, los materiales de recubrimiento que se pueden rociar incluyen casi todos los materiales de ingeniería sólidos, como metales, aleaciones, cerámicas, cermets, plásticos y sus compuestos, que pueden dotar al sustrato de superficies con diversas funciones (como resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas, resistencia a la oxidación, aislamiento, aislamiento térmico, biocompatibilidad, absorción de infrarrojos, etc.). 2. Durante el proceso de proyección, el grado de calentamiento de la superficie del sustrato es pequeño y controlable, por lo que se puede proyectar sobre varios materiales (como metal, cerámica, vidrio, tela, papel, plástico, etc.), y tiene poco impacto en la microestructura y propiedades del sustrato, y la deformación de la pieza de trabajo es pequeña. 3. El equipo es simple y fácil de operar. Puede proyectar componentes a gran escala en una gran área o en partes designadas. Se puede proyectar en interiores en la fábrica o construirse al aire libre en el sitio. 4. La operación de proyección tiene menos procedimientos, un tiempo de construcción más corto, alta eficiencia y economía.

1.Formación de recubrimientos por pulverización térmica Durante la pulverización térmica, las partículas del material de recubrimiento se calientan a un estado fundido o a un estado altamente plástico por una fuente de calor. Bajo el empuje del gas externo o de la llama misma, se atomizan y se rocían sobre la superficie del sustrato a alta velocidad, y las partículas del material de recubrimiento colisionan violentamente con el sustrato. La deformación y el aplanamiento se depositan en la superficie del sustrato, y al mismo tiempo, las partículas se enfrían y solidifican rápidamente, y las partículas se depositan en capas para formar un recubrimiento. 2 Características estructurales del recubrimiento por pulverización térmica El proceso de formación del recubrimiento por pulverización térmica determina las características estructurales del recubrimiento. El recubrimiento por pulverización es una estructura en capas en la que innumerables partículas deformadas se entrelazan y apilan juntas en ondas. Inevitablemente hay algunos poros y vacíos entre las partículas en el recubrimiento, acompañados de inclusiones de óxido. 3.Mecanismo de unión del recubrimiento por pulverización térmica La unión del recubrimiento incluye la unión del recubrimiento al sustrato y la unión dentro del recubrimiento. La fuerza de unión entre el recubrimiento y la superficie del sustrato se llama fuerza de unión, y la fuerza de unión dentro del recubrimiento se llama fuerza cohesiva. El mecanismo de unión entre las partículas y el sustrato en el recubrimiento y el mecanismo de unión entre las partículas aún son inconclusos, y se cree generalmente que existen las siguientes formas. (1) Combinación mecánica Las partículas que colisionan en una forma plana y son onduladas con la superficie del sustrato y la superficie desigual se ajustan entre sí, y se combinan mediante el entrelazado mecánico de las partículas (efecto ancla). En términos generales, la combinación del recubrimiento y el sustrato es principalmente una combinación mecánica. (2) Combinación metalúrgica-química Este es un tipo de unión cuando ocurren reacciones metalúrgicas como la difusión y la aleación entre el recubrimiento y la superficie del sustrato. Cuando se lleva a cabo la remelting o soldadura por pulverización después de la pulverización, la unión entre la capa de soldadura por pulverización y el sustrato es principalmente una unión metalúrgica. (3) Combinación física El vínculo entre la partícula y la superficie de la matriz formado por fuerzas de van der Waals o enlaces subvalentes. 4.Estrés residual del recubrimiento Cuando las partículas fundidas colisionan con la superficie del sustrato, se enfrían y solidifican mientras son deformadas, lo que resulta en una tensión de contracción. La capa exterior del recubrimiento está bajo tensión de tracción, y el sustrato a veces incluye la capa interna del recubrimiento, lo que produce tensión de compresión. Esta tensión residual en el recubrimiento es causada por las condiciones de pulverización térmica y las diferencias en las propiedades físicas del material de pulverización y el material base. Afecta la calidad del recubrimiento, limita el grosor del recubrimiento, y se deben tomar medidas en el proceso para eliminar y reducir la tensión residual del recubrimiento.

1.Composición química Debido a que el material de recubrimiento interactuará con el medio circundante a alta temperatura durante el proceso de fusión y pulverización para formar óxidos. Nitruro, y se descompone a alta temperatura, por lo que la composición del recubrimiento es diferente de la composición del material de recubrimiento, y afecta el rendimiento del recubrimiento hasta cierto punto. Por ejemplo, la oxidación de MCrAIY afectará su resistencia a la corrosión, mientras que la resistencia al desgaste de WC-Co disminuirá después de la oxidación y la descomposición a alta temperatura. Este fenómeno se puede evitar y mitigar mediante la elección del método de pulverización. Por ejemplo, el uso de pulverización por plasma a baja presión puede reducir en gran medida la oxidación de los materiales de recubrimiento, mientras que la pulverización por llama a alta velocidad puede prevenir la pirólisis de los carburos. 2.Porosidad Los poros existen inevitablemente en los recubrimientos de spray térmico, y el tamaño de la porosidad está relacionado con la temperatura y la velocidad de las partículas, así como con parámetros de rociado como la distancia de rociado y el ángulo de rociado. En términos generales, la porosidad de los recubrimientos rociados con llama y los recubrimientos rociados por arco a baja temperatura y velocidad es relativamente alta, alcanzando generalmente unos pocos por ciento, o incluso hasta diez por ciento. El recubrimiento rociado por plasma a alta temperatura y el recubrimiento rociado por llama supersónica a alta velocidad tienen una porosidad más baja. El mínimo puede ser inferior al 0.5%. 3.Dureza Debido al enfriamiento y al impacto a alta velocidad durante la formación del recubrimiento de spray térmico, el refinamiento de grano del recubrimiento y la distorsión de la red cristalina hacen que el recubrimiento se endurezca, por lo que la dureza del recubrimiento de spray térmico es mayor que la del material general. También variará dependiendo del método de pulverización. 4.Fuerza de unión La unión del recubrimiento de spray térmico con el sustrato depende principalmente del compromiso mecánico con la superficie rugosa del sustrato (efecto de rayado). La limpieza de la superficie del sustrato, la temperatura de las partículas del material de recubrimiento y la velocidad a la que las partículas impactan el sustrato, así como el estrés residual en el recubrimiento, afectarán la resistencia de unión del recubrimiento y el sustrato, por lo que la resistencia de unión del recubrimiento también está relacionada con el método de aplicación de la pulverización. 5.Propiedades de fatiga térmica Para algunas piezas de trabajo utilizadas en el estado de ciclos de enfriamiento y calentamiento, la resistencia a la fatiga térmica (o choque térmico) del recubrimiento es muy importante. Si la resistencia al choque térmico del recubrimiento no es buena, la pieza de trabajo será difícil de usar. Se agrietará o incluso se despegará muy rápidamente. La resistencia al choque térmico del recubrimiento depende principalmente de la diferencia entre el coeficiente de expansión térmica del material del recubrimiento y el material base, así como de la resistencia de la unión entre el recubrimiento y el material base.