長青金屬熱噴涂工藝主要有等離子噴涂、火焰噴涂和電弧噴涂等。這些工藝方法利用從噴涂材料進(jìn)入熱源到形成涂層。噴涂過程一般經(jīng)歷四個(gè)階段。
首先是噴涂材料被加熱熔化階段。對(duì)于線材,當(dāng)端部進(jìn)入熱源的高溫區(qū)域,即被加熱熔化,形成熔滴。對(duì)于熱噴涂粉末,進(jìn)入高溫區(qū)域后,在行進(jìn)的過程中被加熱熔化或軟化;緊接著是熔滴霧化階段。線材端部形成的熔滴,在外加壓縮氣流或熱源自身射流的作用下,使熔滴脫離線材開將其霧化成細(xì)微的熔粒向前噴射粉末一般不存在熔粒再被破碎和霧化的過程,而是被氣流或熱源射流推動(dòng)向前噴射;熔融或軟化的顆粒向前噴射進(jìn)人飛行階段。
在飛行過程中,顆粒先是被加速,而后隨著飛行距離的地增加而減速;當(dāng)這些具有一定溫度和速度的顆粒接觸基體表面時(shí),是以一定的動(dòng)能沖擊基體表面,產(chǎn)生強(qiáng)烈的碰撞,這即熱噴涂過程的第四階段。
在產(chǎn)生碰撞瞬間,顆粒的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能傳給基體。并沿凸凹不平的表面產(chǎn)生變形,變形的顆粒迅速冷凝并產(chǎn)生收縮,呈扁平狀黏結(jié)在基體表面。噴涂的粒子束接連不斷地沖擊基體表面,產(chǎn)生碰撞-變形-冷凝收縮的過程,從而形成涂層。