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金属喷涂与抛丸处理同时进行(SSP)

文章出处原创 编辑抛丸机发表时间2015-4-12 11:26:42 浏览人数632,1,0
摘要本文介绍了一种金属喷涂与抛丸处理同时进行的新工艺(SSP),它将金属喷涂沉积与同时进行的抛丸处理结合在一起。这一组合工艺既能用于黑色金属或非黑色金属组成的厚涂层,又能用于薄涂层。沉积层在此过程中受到热加工并且致密化,因之与常规的喷涂积层相比其性能得到了改善。另外一个优点是喷涂积层所固?#26800;?#27531;余张应力被抛丸所引起的压应力平衡了。通过控制同时进行的抛丸操作,该工艺所形成沉积层的残余应力能保持任何所需要的正值或负值。本文对这一新工艺下?#21892;?#20307;雾化金属、电弧喷涂、等离子喷涂所形成的产品,提供了部分实例及其结构。
    在过去的?#25913;?#20013;已经发表了一些有关涂层金属的构成随后用冷热加工使涂层强化和该产物性质的文献和专利。已在小规模实验基础上和在工业规模下进行了该项工作。所介绍的喷涂成形工艺过程可加工带料、锻件、管子、铸件、捧料、涂层,层和复合材料。
    一般说来喷涂成形工艺可以划分为两大类:一种是需要进行冷加工或热加工强化此时仍需要保护气氛而另一种则在沉积后可直接暴露在大气之中;性能不会下降。这基本上取决于所用的喷涂密度正如最近有关喷涂成形机理文?#23383;?#25152;陈述的那样。
    低密度喷涂的沉积层其优点在于快速固化形成近似无偏析的非常细小的晶粒从而提高了涂层的性能。但同时发现其孔隙度一般在5~10%。孔隙度大于5%的中间产品在强化前不能暴露大气中因为互相贯穿的气孔会使内部氧化从而使机械性能下降。如果是带料则最好的方法是将涂层带料直接送入辊缝中进行热轧而不要让它暴露于空气中这就是喷涂一一轧制法。虽然这种方法在?#23548;?#20013;很奏效但也应注意到它的某些局限性首先应使轧机尽可能地靠近喷涂室以避免必要的重新加热。其次喷涂轧制作为连续操作或半连续操作才是非常?#34892;?#30340;。最后这种方法不适用于成形几何形状复杂的工件。
    高密度喷涂则得到不同的产品。孔隙率通常为1%或更低因而涂层可暴露于大气中而不必担心其内部发生氧化。偏析度可控制在很低值但由于冷?#27492;?#24230;大大降低就无法获得快速固化的特殊优点。通常这些产品要用直接热轧即喷涂轧制或重新加热轧制、锻压、挤压来进行强化或热加工。在所有这些情况下均能保留低偏析度和细晶粒的优点。不直接进行滚压的缺点是由于在强化前常常需要重新加热所以强化前其较为粗糙的涂层表面会氧化。
    很清楚在喷涂室中靠近沉积点处进行强化无论如何均是有利的因为这时沉积层仍处于高温并且仍然处于保护气氛中。然而在喷涂室中放置轧辊、工具和摸具等将大大增加技术上的困难和生产费用。即使在技术上有很大的好处工程技术人员也不会欢迎这一方法。
    相反喷涂抛丸同时进行的新工艺(SSP)可以使这密切相联的喷涂沉积和强化很易地在喷涂室中于一个组合工序中实现。它能生成理论上高密度的沉积层避免内部氧化的可能并能获得快速固化的一些优点。另外的优点是:由于沉积层?#26800;?#27599;个颗粒在其沉积后就被立即加工因而从这个意义上?#27492;担?#35813;过程是微增的;其内应力可任意控制成正的、负的或为零。最后的优点是:可以满意地做出除深孔和?#26082;?#35282;之外的形状复杂的工件。主要缺点是:整个工艺成本将增加。另外还有其它一些方面需要给予考虑和注意这些在随后对工艺的技术细节进行阐述时将会提及。

    原理
    本新工艺已在专利文?#23383;?#20316;了阐述。它的构成是:进行常规方式的金属喷涂同时穿过喷涂焰流喷射弹丸使弹丸?#19981;?#27491;在喷涂的表面沉积点。其原理是让熔融的喷涂颗粒撞扁到基材或模子表面从而形成坚实的涂层。一抵达表面这类撞扁的颗粒急速冷却在冷却至热加工?#38706;?#33539;围之前只在液态下停留了数毫秒。在喷涂沉积过程中硬质抛丸粒子以极高的速度喷射到沉积层表面
    图1喷涂管状试样的等离子喷涂抛丸设 备示意图
    图1喷涂管状试样的等离子喷涂抛丸设备示意图
从而使沉积层顶部发生塑性变形。然后弹丸从表面回弹,最后在喷涂?#19994;?#37096;予以回收。整个工艺装备见图1。
   在?#23548;?#25805;作中,金属液滴在数量上一般要比抛丸多2一3个数?#32771;?而弹丸的?#26412;对?#22823;约是金属熔滴?#26412;?#30340;10~2。倍。所以,在每个抛射丸?#19981;?#34920;面之前,就?#34892;?#22810;金属熔滴在同一区域沉积并被撞扁。其结果是通常形、成了数个撞扁喷涂层后才由抛射丸来引起塑性变形。这一切均发生?#30473;?#20026;迅速,因之涂层一般在冷却至热加工?#38706;?#33539;围以下之前被热加工,并充分强化。
   在任何情况下,事物发生的程序是受过程的随机性质所支配的。例如,某些抛射丸会?#19981;?#37027;些仍然处于液态的喷涂颗粒,使其极为迅速地向液流外表流动。然而应当记住撞扁颗粒与?#36141;?#30340;投影面积相比通常比较小,而液态金属膜又非常薄,可能在10微米到20微?#23383;?#38388;,因之高压力会通过液态金属膜传到底层的固态撞扁颗粒,使其产生塑性变形。而且,这些液态金属膜与冷的抛射丸相接触将急速凝固。在这种情况下,预计一般不会发生由于存在未凝固的液态金属而出现的?#29616;?#38382;题。
   若一个颗粒比其相邻颗粒的?#38706;?#35201;低得多,则它仍被抛射丸产生塑性变形。类似这样的情况,根据统计学和传热学的原理是不大可能发生的。
   由抛射丸引起的塑性有使涂层致密化的效果。而且涂层的致密化是随着涂层的形成而逐步增加的。典型抛射丸的?#26412;?#23567;于5毫米,任何涂层可能受到加工而又不致产生危险大的凹痕的深度被限制在例如弹丸?#26412;?#30340;五?#31181;?#19968;。幸而只要单位重量沉积物所使用的丸重相当大,则在?#23548;?#19978;不会引起丝毫困难。抛射丸与沉积物的重量比是随着其成分、密度和沉积物高温流动应力的不同而变化,一般其值在10到200之间。
   理解了这些机理之后,人们?#28034;?#30475;出,由于作业具?#26800;?#22686;性质,所以任何厚度的涂层在其整个厚度上均能受到充分而均匀的加工硬化。这就构成它一个主要的优点。由于密化和热加工,涂层的机械性能得到了极大的改进,因此,它们就能象喷涂滚?#36141;?#24120;规的金属热加工所生产的成品一样。
   另外,由于产生了塑性变形,高速丸会冷却涂层。这种影响比较复杂,在下面SSP?#26800;?#28909;交换一节中,将要进行详细的?#33268;曄?#27531;余应力也将在下而的一个独立章节中进行?#33268;曄?br />
熔融金属源和雾化过程
   任何已知的喷涂沉积方法均可用作熔融金属?#30784;?br />   对高温材料?#27492;?进给金属粉的电弧等离子体是一种方便的金属?#30784;?#29992;常规方法很难或不可能制备的高Ni一Cr合金、钻基合金、高温耐蚀和耐磨合金,用等离子火焰就很方便地加工。另一个好处是在加工区由等离子弧焰所产生出的?#34892;?#25110;还原性气氛,将保护沉积层不被氧化,直到其强化过程完毕。
   一般的电弧喷涂设备只要改变其气源,换成象氮气这样的惰性气体,那么也就能很容易地用于SSP。然而SSP在氧化气氛中也能顺利完成,但应记住除了一些非常重要的例外,通常只有在需要某些特殊性质时才使用它。在这些情况下,排除空气?#26800;?#27687;气似乎有利于避免因氧化物的渗入而使涂层性能下降。
   如果允许沉积物中存在一些氧,则通常的氧乙炔火焰喷涂设备也能成功地使用。然而SSP过程须在密闭的容器中进行,以避免发生伤害和抛射丸的丢失。在需要排除沉积涂层中氧的情况下,使用密闭容器看来也是明显有利的`但是在这方面又引起了另一个的困难,因为氧乙炔火焰需要大气?#26800;?#27687;气,以使剩余气体充分燃烧。虽然这并不是不能解决,但却使密封问题更为困难。
   最后,选择熔融金属作?#30784;?#22312;这种情况下,通常所采用的方法是使液体金属流垂直下落,并立即在下面用氮气或其他惰性气体进行气体雾化。该方法的特点是能使液态金属直?#21448;?#25104;产品。该方法有一些其他优点。第一,每公斤的金属沉积层与使用粉末或线材相比较其工艺成本将大大降低。粉末和线材作为涂层的原材料本来就是昂贵的。第立是能得到?#32454;?#30340;沉积速率,比其他方法至少要大一个数?#32771;供?#28982;而同时也存在困难。例如,控制喷嘴的金属输送率要比控制线材的输送率困难得多。而且熔融金属源不能作很低输送率的喷涂。原因很简单,因为很少的喷嘴孔使喷嘴不能可靠地工作。在选择金属时,应注意到所有这些优缺点。

雾化和沉积
   作为SSP的基础,各种雾化和沉积工艺可分为二类:一类是用炽热气体来雾化和直接喷涂的,另一类是用冷气体的。在某些使用预热气体的情况下,这个界限可能会模糊,但绝大部分情况下是清楚的。
   电弧等离子体和氧乙炔火焰均是用高温气体熔化送来的金属,金属在前一种情况下为粉宋,在后一种情况下为连续的线材。这必然意味着气体罩是热的,特别在用等离子体的情况下。使用等离子体时,其气体和粒子的速度也是非常高的,因为使用的?#38706;?#30456;当高。在这两种情况下,炽热气体冲击基材或已?#26800;?#28034;层而产生加热效应。视不同情况,这种效应可能是我们希望的,?#37096;?#33021;是不希望的。
   另一个极端是熔融金属常采用高压冷气来雾化。其产生的颗粒大小差异较大,速度也各不相同,冷?#27492;?#24230;也不一样。在距基材常规操作距离的地方,小颗粒与大颗粒相比,其运动速度更慢而冷却得更快。电弧喷涂与这种情况相类似,因为金属熔融源是由两根金属丝之间的电弧形成的,而雾化气体则是独立供给的,且比较冷。
   在所有这些情况中,雾化气流均使熔融粒?#30001;?#21521;基体,但取决于雾化气体是冷还是热的,它们对已制备的金属沉积涂层冷却或加热。这对冷?#27492;?#29575;会有重要的影响。

抛丸
   虽然任?#25991;?#21943;射弹丸的方法均可采用,但?#23548;?#19978;常采用离心抛丸机(即抛丸叶轮)。显然,用高速气流来推进和加速,也是一个可供选择的方案,但这是不能采用的。因为,为使抛射丸获得所需的速度就需要大量的气体,会把喷涂的熔融颗粒吹跑,带来极为恶劣的后果。还没有在SSP中试验电磁加速法,这个方案看来也未必有竞争力。而应用重力却是一个有吸引力的方案,而?#23548;?#19978;它能初步形成金属薄片。但它对高速度并不适用,因为需要相当高的塔。然而它将有利于减少弹丸破碎的可能,使弹丸具有均匀的加速度和分布,同时也有可能在一个大型旋转室中进行SSP操作。抛射丸经转动而被带到上方,然后任其自由下落到涂层上,就象球磨机那样工作。
   尽管如此,离心抛丸机还是?#34892;?#22810;优点的二除了它体积小、简单和价格便宜之外,它还能用极少量气流运送大量的高速抛射丸。通常在漏?#20998;械?#24377;仓上方保持保护气氛,然而压紧的弹丸对空气的阻力是如此之大,致使从出口处排出的气体比较少。另外,通过改变驱动马达转速和进入抛丸机的弹丸数量,能快速、简便地调节弹丸的速度和输送量,而弹丸的输送量则可用简单的阀仝1或弹仓上方的气体压力来进行控制。
   适于SSP的丸速取决于成形?#38706;?#19979;金属的流动应力,而且速度应当是可以调节的,以避免造成过深的凹痕。对软金属,通常速度是15米/秒,而对硬金属,是60米/秒。这些速度都是比较适度的,并且它为使用重力自由落体作为软金属抛丸的恰当方法提供了可能。
   涉及抛丸工艺操作最重要因素是单个抛射丸所引起的变形及其作用的?#34892;?#33539;围。单个凹痕所产生的变形是所用弹丸速?#21462;?#22823;小和比重的函数。若不考虑弹丸的自旋,弹丸的动能则与速度的平方和线性尺寸的立方成正比,并与弹丸的比重成线性关系。根据不同的情况,一般约有80%的动能传送给涂层,只有20%的动能成为回弹能量。所有被传送的能量随后都表现为热量而在基材内释放,然而也有部分热能因传导给弹丸而损失了。事实上,所形成的凹痕的投影面积和穿透深度与上述因素之间的关系是相当复杂的,就象用球形压头来测量硬度一样。
   弹丸光滑而圆整是SSP成功的根本。如果弹丸的表面很粗糙或有棱角,则涂层被切除,就象喷砂一样。弹丸的碎裂就是相当糟的事,应?#26412;?#21147;避免不让细小的碎片混入涂层。
   弹丸的大小是很重要的。它与沉积的金属熔滴相比应当是足够大的,使它能正常回弹而不裹涂层。为此,通常希望线性尺寸之比至少应该是10:1。弹丸?#26412;?#19968;般为0.5-5毫米,而喷涂粒子的平均?#26412;?#19968;般都是50~200微?#20303;?#26377;时为了某种目的,用?#26412;?#33539;围很宽的弹丸进行操作或许是有益的,但是?#20004;?#25152;做的全部实验工作,总是把弹丸?#26412;?#30340;范围取得很窄。弹丸的比重大、具有最大的抗破碎性,且成本低,这是最有利的。基于这些理由,我们常在SSP中采用钢丸而不用陶瓷丸或钨丸。我们在所述大多数实验中使用的弹丸是制作滚珠轴承用的废品钢球。
   为使涂层能被充分抛丸加工,所需弹丸的数量在某种程度上取决于抛丸变形?#38706;?#19979;金属的流动应力。因此,以每公斤沉积物计,铝合金所需的弹丸要比镍铬钦合金的为少。一般弹丸的需用量是涂层重量的10倍到200倍。
   最后,还应该注意到本工艺能使用的最佳的空间布置。主要是考虑两点:第一应当保证喷涂能形成所需的外形,第二,抛射丸有可能方便、反复地离开工件表面,而不致改变随后而来的抛射丸的方向。
   ^正常 ̄位置一一使喷涂垂直向上,在绝大多数情况下是适用的,而且抛丸方面产生的问题很少。但是,单单从抛丸的观点来看,优先考虑的喷涂位置是颠倒过来或与正常位置成90度的夹角,因为这很易清理弹丸。然而这些^非正常 ̄位置在一定程度上丧失了操作的简便性;同时在这种位置上,熔融金属源的使用?#19981;?#21457;生一些?#29616;?#30340;问题。而且,除了垂直位置,其他位置上弹丸的重力加速度就不能充分加以利用。很清楚,应该注意到所有这些因素,并结合?#31181;械?#24037;作要求来选择最?#23454;?#30340;操作位置。

SSP?#26800;?#20256;热
   高速弹丸或球形丸对金属表面的?#19981;?将产生局部弹性变形和塑性变形。这些变形将使球回弹(金属表面和球的弹性变形的恢复)和产生永久性凹痕(塑性变形)。在塑性变形区,耗费于变形的所有能量?#23548;?#19978;均转换成热量,而且绝大部分的自转动能同样也能通过摩擦而转换,结果在凹痕区域产生热量。同时,在引起弹性变形或塑性变形的?#24067;?由于弹丸和?#26082;?#34920;面的接触,热量从表面传给了冷的丸或球。如果变形前金属表面的原始?#38706;?#39640;于弹丸的?#38706;?那么将有更多的热量从金属表面跑出或传给抛射丸。在SSP中这是正常现象。
   对某些?#33539;?#30340;弹丸尺寸和速度,我?#19988;压?#31639;了由弹丸引起的生热和传热之间的热平衡,这时假定金属表面或基材处在不同的?#38706;取?#23545;一定大小的弹丸,典型分析结果见图2。它表明?#34987;?#26448;?#38706;?#19982;?#38706;?#30456;同时,常常因抛丸而使基材?#38706;?#19978;升。但若基材?#38706;?#27604;弹丸的高,_巨当弹丸速度较低时,热量将从基材?#25243;漾?#36825;种现象会增加到最大值,接着下降到零,最终在高速度时引起加热。同时表明,在任一特定速度下,每公斤弹丸?#34892;?#20024;比大丸具有更大的冷却效应。
   高速丸与它所射击的金属表面之间的热传输是一个相当复杂的过程。其数学模式相?#26412;?#38271;,所以不在此列出。但图2表示出某些特定参数下所得的分析结果。进一步的理论和实验研究正在进行,而且将?#19988;?#21518;涉及热传输?#28034;?#36895;固化的论文的主题。然而初步分析表明,在典型的SSP中,冷丸带走热量是主要的,在许多场合下,它可以超过向基材较冷的深层所传输的热量。这样,它可能对冷却产生很大的影响,特别是在固相区内。1与没有同时进行抛丸的喷涂层相比,其固化将史为迅速。
图2 ?#19981;?#36895;度
图2.用?#26412;?#20026;5毫术的冷钢丸对铝作热态抛九(在所指示的?#38706;?#19979;)时典型的热平衡。线以上区域表示抛丸引起的冷?#30784;?br />
内应力
   在不进行抛丸时冷态基材上喷涂层的冷却,首先将由于固化收缩以及随后由于固相线以下冷却时的热收缩而使顶层产生内应力。内应力灼模式取决于该?#20302;?#30340;几何形状,然而在一平板基材表面,如果单个喷涂变形颗粒在它所有各点上都不能可?#31354;?#32467;时,这将表现为该喷涂颗粒向着喷涂源方向的翘曲。一个粘结牢固的颗粒,其表面上将呈现内张应力,而在平板上的喷涂颗粒总体若其粘结在冷毯材上,则它的、顶层将同样呈现内张应力性质。这些应力将被其下层的压应力所平衡,或传给基材。
   对金属表面进行抛丸处理,将产生相反的结果。顶层将产生压应力,它们将被下层或基材?#26800;?#24352;应力所平衡。控制好喷涂抛丸同时进行的组合工艺,则可望导致减少内应力,甚至在某些区域可达冽?#34892;?#29366;态。、
   例如,在一个实验中就显示了这种性质。实验中用等离子焰喷涂同时进行抛丸,在低?#20960;?#31649;材表面制备钻铬钨40型涂层。在酸中属蚀掉钢管,然后锯断,该钻铬钨环就径向分开了。该?#38750;?#29575;的增加和减少可用来进行内应力测量。运用承受?#38706;?#26799;?#21462;?#21402;壁管中内应力的典型方程可得到如表1所示结果。这样,可以清楚地看到,随着弹丸?#26412;?#21644;速度的逐步增加,原来较大的张应力逐步减少。使用最大的丸和更高的速度,压应力就会增加。这表明,通过调节抛丸工艺参数,可以获得任何可能的内应力值。

实脸工作
   涂抛丸同时进行工艺在实验中?#28820;?#29992;三种主要的喷涂方法:等离子体、电弧和熔融金属喷涂。每个实例将在下面绘出其微观结?#36141;曜得?并绘出所得产品的性质。

离子喷涂抛丸
   照图1所示布置实验装置,输送粉末用等离子喷枪制备钻铬钨40涂层。喷枪固定在密封容器上,直接对准管状?#31181;?#22522;材,基材被固定在有回转和往复运动的操纵台上。安装离心抛丸机时,要使抛出的丸大致对准喷涂沉积的面积上。抛丸机和弹丸收集器应密封,避免空气漏进。然后整个容器分两次抽戍约1毛的真空,再回充氮气,使氧含?#32771;?#33267;最小。
   操作前,应在送粉前先用等离子焰预热基体。一旦形成一薄层沉积物(`层或二层喷涂颗粒),就立即启动抛丸机,使喷涂沉积与抛丸同时进行。喷涂结束后,抛丸仍应再工作?#35813;?#38047;,对最后的喷涂沉积层作热态抛丸。
   冷却后在与基材垂直的方向上作一?#26159;?显示了如图3(b)所示的结构,并与无抛丸处理的图3(a)?#26800;?#28034;层作比较。其结构上的差别是很明显的。图3(a)中,单个喷涂变形颗粒在热流相反的方向上?#34892;?#22411;柱状晶粒生长,同时带?#34892;?#37327;的孔隙。图3(b)显示出有细晶粒的再结晶构造,孔隙有可观的下降。图3(b)?#26800;?#35797;样表示在操作结束时的情况,并没有作进一步的处理。
图3a:喷涂但未抛丸处理b:SSP同样条件下等离子喷涂的枯格钨40型涂层欠120
图3a:喷涂但未抛丸处理b:SSP同样条件下等离子喷涂的枯格钨40型涂层欠120

电弧喷涂抛丸
   电弧喷枪喷涂熔融金属也使用相似的程序。然而常规的电弧喷枪通常用空气作为雾化气体。这在电弧喷涂抛丸工艺中却不能采用,因为对象通常是无氧的可延展涂层。目前的工作中不用氧而用氨气为雾化气体,在抽成真空并回充保护气体的容器中进行操作,正如等离子喷涂抛丸工艺一样。图4(a)和(b)的例子是给枪输送含铬13%的钢丝来喷涂的。实验结果再次表明,图4(a)是典型的电弧喷涂涂层,带有相当大的孔隙,它与图4(b)?#26800;?#30005;弧喷涂抛丸涂层有着显著的差别。在这种情况下卜撞扁的喷涂颗粒受到了抛射丸的热加工,但由于热加工?#38706;?#30456;当低而没有出现再结晶,气孔率很低,并在照片中可见一两个抛射丸的?#36141;曄?#36825;些?#36141;朿是车?#24418;,该处经光滑的抛射丸?#19981;?#24182;?#23454;?#21518;,留下一个非常光滑的曲面,接着就有其它撞扁的颗粒在此沉积。
图4  a:喷涂但未抛丸处理未?#20013;圈b:S SP。试样经俊蚀同样条件下电弧喷涂的氮 13%格的模具钢涂层。x 60
图4  a:喷涂但未抛丸处理未?#20013;圈b:SSP。试样经俊蚀同样条件下电弧喷涂的氮13%格的模具钢涂层。x 60

熔融喷涂抛丸
   在这个例?#21448;?我们将工业纯的金属铝熔化,注入底部设有注口和塞头的中间包中,将中间包进行加热。一拔去塞头,熔融金属流就由高压氮气垂直向下雾化。雾化粒?#21448;?#25509;喷射在一块移动着的平板型钢基材上,生成约4毫米厚的沉积层。离心抛丸机发出的抛射丸也直接对准同一区域,因此抛丸和沉积两种工艺就同时进行。¨整个装置的布置如图1所示,只是由熔融金属源代替了图?#26800;?#31561;离子喷枪,操作机构改装成可使平板在其自身的平面上移动。图5是试样断面的金相照片。该试样在喷涂沉积完成之前就停止了抛丸,。因此试样的下部熔融金属喷涂抛丸,而其上半部则仅仅是熔融喷涂。图5中其分界线清晰可见,同时?#37096;?#35265;两个抛射丸的?#19981;?#30165;迹。,为证实抛丸效果,使用了低密度抛丸,所以才能见到这种?#19981;?#30165;迹。在?#32454;?正常)的密度抛丸时,由于产生强烈的塑性变形,后到的抛射丸会把原先的?#19981;?#30165;迹完全消除。使用本工艺在气孔率方面所具备的优点也是很清楚的。
图5工业金属铝的熔融喻涂沉积。下丰部是低度抛丸处理的喻涂抛丸同时进行的沉积层,上半部是未抛丸处理的喷涂沉积。

图5工业金属铝的熔融喻涂沉积。下丰部是低度抛丸处理的喻涂抛丸同时进行的沉积层,上半部是未抛丸处理的喷涂沉积。

应用
   SSP的一个明显用途是可以用来制备致密的喷涂层。在需要有较好延展性的场合,使用惰性气体来雾化也是有利的,然而?#37096;?#20197;使用空气。虽然沉积层中将有一些氧化物,但同样能得到高度致密的涂层。
   使用熔融金属喷涂抛丸,能加工更为大型的产品。这时,沉积层可以较厚,且可逐渐加工。这对于外?#23614;?#35268;则的工件特别有用,因为这种工件不能方便地使用轧制法加以强化。然而应该注意抛丸是一个随机过程。因言此,必然有某些部分不能象其他部分那样被充?#20540;?#21152;工到。对于平板及外形简单一致的工件,可随后采用热、冷轧制工艺。
   因为气孔率和内应力都可以保持在相当低程度上,因此一个实用的设想是用复制手段来制备工具和模具。它具有振奋人心的前途,在以后的文章中将更为详细地加以?#33268;曄?br />   SSP另一个引人?#24051;?#30340;方面是,由于弹丸的?#19981;?#32780;带走了一部分热量,因此它提供了一种附加冷却的可能性。本工艺也能使厚涂层快速冷却,因为这是一个递增的过程,?#27492;?#30528;厚度的增加,金属不断地被加工,冷却也不停地在进行。与传统工艺相比,这是很明显的。这是?#20004;?#20026;止?#24418;?#34987;人彻底研究过的一种方法。
   人?#24378;?#33021;会立刻想到它的许多其他的应用范围,然而应当记住,任何新工艺必然有其局限性和不足之处。SSP并不是对付传统工艺不足的一付灵丹妙药。该工艺伴有一些局限性,简言之它们涉及到经济性、顶部表面的凹痕、工艺过程的随机性等。喷涂抛丸同时进行与别处介绍的喷涂直接成形工艺相比,其成本更高一些。就抛射丸的需要量而计,这是确实的,这一因素本身意味着,虽然SSP很有条件用来制备涂层、硬化表面和加工复杂工件,但它应只作为例如通过快速固化而显示出某些技术优点情况下形状简单的大型工件制造的经济竞争者。即使对形状复杂的工件,表面凹痕通常也不成问题,因为使用低速和用小丸作最后抛丸处理,可将表面粗攀度降到很低的程?#21462;?#23545;平板型工件,可用冷轧或热轧法去掉抛丸凹痕,不过痕迹还会存在,而且比想象的还要长些。除增加?#19981;?#27425;数外,传统抛丸工艺的随机性是不能控制的。对完整性要求?#32454;?#30340;产品,应当考虑到这一点,随后进行常规的热加工或冷加工可能是必要的。
   本文只想概述一下原理,并作为SSP的一种介绍。对上面所提及的因素的更详细的考虑,将在随后的文章中加以阐述。

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