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電弧噴涂涂層缺陷分析與防止對策是什么?(下)
- ③殘余應力引起涂層剝落。熱噴涂層在凝固和冷卻過程中,由于收縮會產生殘余應力,而且涂層中內應力隨涂層厚度的增加而增加,這種內應力會導致噴涂層剝落。噴涂層隨著厚度的增加,整個涂層之間的殘余應力增大,黏結強度降低。因此在滿足要求的條件下,盡可能降低涂層厚度,對于噴涂后要求進行加工的工件,要盡可能減少加工余量。當噴涂材料與基體的熱膨脹系數不一致時,涂層冷卻后,涂層與基體的收縮量不一致,形成殘余應力,而熱膨脹系數相差越大,這種趨勢越大,故在選擇噴涂材料時,在滿足耐磨、耐蝕等性能要求下,盡可能選擇與基體熱膨脹系數相同或相近的噴涂材料。基體與涂層材料的化學成分相差太大會使其組織結構和物化性質相差很大,噴涂過程中,在基體與涂層的界面會由于溫度和相變而產生較大殘余應力,降低結合強度,引起涂層剝落;為此可利用梯度涂層或復合涂層代替傳統的涂層,通過相近的材料組成連續過渡涂層,使涂層的化學成分由基體平緩過渡到涂層表面,從而緩和兩種材料直接結合引起的組織結構和物化性質的突變,以此來減少應力,提高結合強度。涂層收縮力與基體的法線方向一致,當噴涂內孑L或平面時,收縮力方向背向基體表面,不利于涂層與基體表面的結合,故在噴涂內孔或平面時,宜采用落層噴涂(即在噴涂過程中采取間歇噴涂、保溫、緩冷等措施,來減少涂層應力),避免涂層剝落。對細長、薄壁工件易產生基體過熱,冷卻后變形大,影響結合強度。在電弧噴涂時,熔融的粒子溫度高,為避免工件表面過熱,必須快速移動噴槍。根據涂層厚度、噴涂生產率等參數來確定適中的噴槍移動速度,一般采用對基體預熱來消除殘余應力,預熱溫度一般控制在95。左右。
④使用不當,造成涂層脫落。噴涂后的工件在使用中,涂層與基體結合面垂直方向的拉應力超過涂層與基體的抗拉結合強度或涂層與基體結合面平行方向的切應力超過涂層與基體的抗剪結合強.度,涂層受到較大的力偶作用,都會導致涂層的剝落。(2)涂層龜裂 涂層龜裂是指涂層表面或內部出現局部的小面積或封閉形的裂紋。引起涂層裂紋的主要原因有:①噴涂層過熱。在噴涂過程中,噴涂距離太小或噴槍移動的速度相對工件太慢,引起涂層局部過熱,當涂層冷卻后,由于應力作用在涂層表面產生裂紋。為避免過熱而產生裂紋,在噴涂操作時要調整好噴涂距離和噴槍移動速度。②涂層內裂紋與飛行中熔融粒子的狀態有密切關系,當被加熱到過熱狀態的粒子中含有氣泡時,它撞擊到基體表面時發生飛散現象,形成薄層狀粒子,在熱應力作用下,薄層狀粒子會產生裂紋。為此,要確保噴涂材料基體表面無油、水、銹等污物,嚴防有害氣體產生。另外,要調整好噴涂角度,盡可能減小熔融粒子的飛散。③噴涂材料硬度高,抗裂性能差產生裂紋。所以,在滿足涂層性能要求下,盡可能選用抗裂性好的噴涂材料。④噴涂工件剛性大,工件表面有產生應力集中的嚴重缺陷,易產生裂紋。為此應盡可能消除基體表面較明顯的應力源。⑤噴涂層受到驟冷,易產生裂紋。為此要注意噴涂后的冷卻速度,避免涂層驟冷。⑥噴涂層厚度不均勻,涂層收縮率不均勻,易產生裂紋,故在噴涂操作時要注意噴槍移動速度以及送絲速度的穩定。(3)涂層氣孔 當一些熔融粒子在同方向且平行地打擊到基體表面上時,由于“陰影效果”扁平狀粒子之間的不完全堆積或在基體待噴涂表面的凹坑處含有空氣或其他氣體時形成氣孔。涂層氣孔的形成與噴涂前基體表面預處理及噴涂工藝不規范有關。降低孔隙率,提高致密度要著重從控制有害氣體的產生和采取合理的工藝參數兩個方面著手。更多信息請直接與東莞市弘超模具科技有限公司服務人員聯絡(熱線電話:0769-82621066/82621088,全國統一服務熱線:400-699-1286),以獲得更多的有關電弧噴涂涂層缺陷分析與防止對策是什么以及高品質模具鋼材、模具鋼、日本大同模具鋼、瑞典一勝百模具鋼、S136、DC53、NAK80、VIKING、8418、日本大同DC53、日本大同NAK80、瑞典一勝百S136、瑞典一勝百VIKING、瑞典一勝百8418等)以及國產新型模具鋼(基體鋼、無磁模具鋼等)的選擇、應用、熱處理及普通銑床的加工范圍和加工方式等相關資料。資料來源:東莞市弘超模具科技有限公司技術中心『版權所有,轉載或引用請注明鏈接和出處』
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