《表面处理技术》PPT课件(I)

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1、6.5表面处理技术一、表面处理概述1．表面处理概念利用现代物理化学、金属学和热处理等学科的边缘性新技术来改变零件表面的状况和性质，使之与心部材料作优化组合，以达到预定性能要求的工艺方法，称为表面处理。2．表面处理技术的分类①表面强化处理②表面洁化处理③表面装饰处理④表面防蚀处理⑤表面修复处理3．常用表面处理方法①热喷涂、喷丸、表面滚压②表面胀光、离子镀③激光表面强化、抛光④普通电镀、特种电镀⑤钢铁发蓝、钢铁磷化⑥铝阳极氧化及着色处理⑦喷漆与喷塑等二、热喷涂1．热喷涂原理热喷涂是将金属或非金属材料加热熔化，靠压缩气体连续吹喷到

2、制件表面上，形成与基体牢固结合的涂层，从制件表层获得所需要的物理化学性能。说明：①喷涂热源可用燃气火焰、电弧、等离子弧或激光束等。②喷涂材料可为金属、合金、金属氧化物和碳化物、陶瓷和塑料等，材料形态可为线材、棒料或粉末。③喷涂的基体可为金属、陶瓷、玻璃、塑料、石膏、木材、布、纸等固体材料。④喷涂的涂层厚度为几十微米至数毫米。2．热喷涂的特点①工艺灵活，适用范围广。热喷涂施工对象可大可小，小的可到10mm内孔(线爆喷涂)，大的可到桥梁、铁塔(火焰线材喷涂或电孤喷涂)，可在室内喷涂，也可在野外现场作业；可整体喷涂，也可以局部喷

3、涂。②基体及喷涂材料广泛。可通过喷涂不同材料，使工件表面获得所需的各种物理化学性能。③工件应力变形小。基体可保持较低的温度，工件产生的应力变形很小。④生产效率高。每小时喷涂材料重量从几千克到几十千克，沉积效率很高。3．热喷涂的应用①防腐蚀:主要用于大型水闸钢闸门、造纸机烘缸、煤矿井下钢结构、高压输电铁塔、电视台天线、大型钢桥梁、化工厂大罐和管道的防腐喷涂。②防磨损:通过喷涂修复已磨损的零件，或在零件易磨损部位预先喷涂上耐磨材料，如风机主轴、高炉风口、汽车曲轴、机床主轴、机床导轨、柴油机缸套、油田钻杆、农用机械刀片等。③特殊功

4、能层:通过喷涂获得表层某些特殊性能，如耐高温、隔热、导电、绝缘、防幅射等，在航空航天和原子能等部门应用较多。三、喷丸说明：①喷丸处理是利用高速喷射出的砂丸和铁丸，对工件表面进行撞击，以提高零件的部分力学性能和改变表面状态的工艺方法。②喷丸的方法通常有手工操作和机械操作两种。③喷丸通常是直径为0.5～2mm的沙粒或铁丸。沙粒的材料多为Al2O3或SiO2。表面处理的效果与丸粒的大小、喷射速度和持续时间有关。④喷丸用于提高零件机械强度以及耐磨性、抗疲劳和耐蚀性等，还可用于表面消光、去氧化皮和消除铸、锻、焊件的残余应力等。四、表面

5、滚压和胀光1．表面滚压①滚压外圆及②滚压内圆及所用工具所用工具说明：①表面滚压是在常温上用硬质滚柱或滚轮施压于施转的工件表面上，并沿母线方向移动，使工件表面塑性变形硬化，以获得准确、光洁和强化的表面。②滚压余量通常为表面微观不平度的平均高度(0.01～0.02mm)。滚压后，尺寸公差等级可达IT7～IT6,Ra值可达0.8～0.1mm，表层硬度可提高5～10%，硬化层深度可达0.2～2mm，疲劳强度可提高10～30%。③滚压可在卧式车床上进行，可滚压金属零件上的外圆、内圆和平面等。2．表面胀光(挤光或挤压)说明：①表面胀光是

6、在常温下将直径稍大于孔径的钢球或其他形状的胀光工具挤过工件已加工的内孔，以获得准确，光洁和强化的表面。②胀光余量一般为0.07～0.015mm。胀光后尺寸公差等级可达IT7～IT5，Ra值可达0.8～0.025m。③胀光一般在压力机或拉床上进行，用于2～45孔壁较厚的金属零件。五、离子镀说明：①离子镀是将镀层材料气化并电离成离子，通过扩散和电场作用，沉积于制件表面，形成与基体牢固结合的满足所需性能的镀覆层。②离子镀的种类很多。其绕射性均很好，能镀覆制件上各个方向的表面，可在金属或非金属表面上镀覆金属或合金，镀层厚度一般

7、为2～3mm。③离子镀已广泛用于机械、电子、航空、航天、轻工、光学和建筑等部门，用以制备耐磨、耐蚀、耐热、超硬、导电、磁性和光电转换等镀层。六、激光表面强化说明：①激光表面强化是用聚焦的激光束射向钢件表面，在极短时间内将工件表层极薄的材料加热到相变温度或熔点以上的温度，又在极短时间内冷却，使工件表面淬硬强化。②激光表面强化可分为激光相变强化处理、激光表面合金化处理和激光熔覆处理等。③激光表面强化的热影响区小，变形小，工件表面清洁，操作方便。④激光表面强化的设备昂贵，硬化层深度较浅，一般为0.3～0.5mm。⑤激光表面强化主要

8、用于局部强化的零件，如冲裁模、曲轴、凸轮、凸轮轴、花键轴、精密仪器导轨、高速钢刀具、齿轮及内燃机缸套等。七、抛光抛光是对零件表面进行修饰的一种光整加工方法，一般只能得到光滑表面，不能提高甚至不能保持原有的加工精度，随预加工状况不同，抛光后的Ra值可达1.6～0.008m。抛光的分类：