1.Tratamento de superfície Para que o revestimento se combine bem com o material base, a superfície do material base deve permanecer limpa e áspera. Existem muitos métodos para purificar e rugosificar a superfície. A seleção dos métodos deve ser baseada nos requisitos de design do revestimento e nas condições do material, forma, espessura, condição da superfície original, condições de construção e outros fatores do substrato. O objetivo do tratamento de purificação é remover toda a sujeira na superfície da peça de trabalho, como pele de óxido, manchas de óleo, tinta e outras sujeiras. O ponto chave é remover a gordura na superfície da peça de trabalho e em seu interior. Os métodos de purificação incluem limpeza com solvente, limpeza a vapor, limpeza alcalina e desengraxe por aquecimento. O objetivo do tratamento de rugosidade é aumentar a superfície de contato entre o revestimento e o substrato, aumentar a força mecânica de aderência entre o revestimento e o substrato, tornar a superfície purificada mais ativada e melhorar a resistência de adesão entre o revestimento e o substrato. Ao mesmo tempo, a rugosidade da superfície do substrato também altera a distribuição de tensões residuais no revestimento, o que também é benéfico para melhorar a resistência de adesão do revestimento. Os métodos de tratamento de rugosidade incluem jateamento de areia, processamento mecânico, rugosidade elétrica, etc. Dentre eles, o jateamento de areia é o método de tratamento de rugosidade mais comumente utilizado. Os meios de jateamento de areia comumente usados incluem alumina, carbeto de silício e ferro fundido resfriado. O ar comprimido utilizado para o jateamento de areia deve ser livre de água e óleo, caso contrário, afetará seriamente a qualidade do revestimento. Para alguns materiais de revestimento que não aderem bem ao material base, uma camada de transição deve ser pulverizada com um material que adere bem ao material base, que é chamada de camada de fundo de adesão. Os materiais comumente usados como camada de fundo de adesão incluem Mo, NiAl, NiCr e bronze de alumínio. A espessura da camada de fundo de adesão é geralmente de 0,08-0,18 mm. 2.Pre-aquecimento O objetivo do pré-aquecimento é eliminar a umidade e a umidade na superfície da peça de trabalho, melhorar a temperatura da interface quando as partículas pulverizadas entram em contato com a peça de trabalho, melhorar a resistência de adesão entre o revestimento e o substrato, e reduzir a fissuração do revestimento causada pelo estresse resultante da diferença de expansão térmica entre o substrato e o material do revestimento. A temperatura de pré-aquecimento depende do tamanho, forma e material da peça de trabalho, bem como do coeficiente de expansão térmica do substrato e do material do revestimento. Geralmente, a temperatura de pré-aquecimento é controlada entre 60-120 ℃. 3.Pulverização O tipo de método de pulverização adotado depende principalmente do material de pulverização selecionado, das condições de trabalho da peça e dos requisitos para a qualidade do revestimento. Se for revestimento cerâmico, a pulverização por plasma é a melhor escolha. Se for revestimento cerâmico de metal duro, a pulverização por chama de alta velocidade é a melhor escolha. Se for pulverização de plástico, apenas a pulverização por chama pode ser utilizada. Se uma grande área de engenharia anticorrosiva for pulverizada ao ar livre, não é flexível e eficiente a pulverização por arco ou a pulverização por chama de fio. Em resumo, a escolha dos métodos de pulverização é geralmente diversificada, mas sempre há um método que é o melhor para uma determinada aplicação. A peça pré-tratada deve ser pulverizada no menor tempo possível. Os parâmetros de pulverização devem ser determinados de acordo com o material de revestimento, o desempenho da pistola de pulverização e as condições específicas da peça. As condições de pulverização otimizadas podem melhorar a eficiência da pulverização e obter revestimentos de alta qualidade com alta densidade e alta resistência de adesão. 4.Tratamento pós-revestimento Às vezes, o revestimento obtido por spray não pode ser usado diretamente, e uma série de pós-tratamentos deve ser realizada. Para revestimentos anticorrosivos, a fim de evitar que o meio corrosivo atinja o substrato através dos poros do revestimento e cause a corrosão do substrato, o revestimento deve ser selado. Existem muitos materiais utilizados como agente selante, incluindo materiais orgânicos como parafina, resina epóxi, resina de silicone e materiais inorgânicos como óxidos. A escolha de um agente selante adequado deve ser considerada de acordo com o meio de trabalho, ambiente, temperatura, custo e outros fatores da peça de trabalho. Para a peça de trabalho que suporta alta carga de estresse ou desgaste por impacto, a fim de melhorar a resistência de adesão do revestimento, a camada pulverizada deve ser remeltada (como remeltagem a chama, remeltagem por indução, remeltagem a laser, prensagem isostática a quente, etc.), de modo que o revestimento poroso que está apenas mecanicamente ligado ao substrato se torne um revestimento denso que está ligado metalurgicamente ao substrato. Se houver requisitos de precisão dimensional, o revestimento deve ser usinado. Como o revestimento pulverizado possui características diferentes das de materiais metálicos e cerâmicos gerais, como revestimento microporoso, que não é favorável à dissipação de calor, baixa resistência do próprio revestimento, que não pode suportar grandes forças de corte, muitos partículas duras no revestimento e rápido desgaste das ferramentas, o revestimento pulverizado é difícil de usinar, o que é diferente dos materiais gerais. Portanto, métodos de processamento razoáveis e parâmetros de processo correspondentes devem ser selecionados para garantir a usinagem suave da camada de spray e a precisão dimensional necessária.

A partir da análise do princípio e do processo da tecnologia de spray térmico, a tecnologia de spray térmico possui as seguintes características. 1.Devido à ampla faixa de temperatura da fonte de calor, os materiais de revestimento que podem ser pulverizados incluem quase todos os materiais de engenharia sólidos, como metais, ligas, cerâmicas, cermets, plásticos e seus compósitos, que podem conferir ao substrato a superfície de várias funções (como resistência ao desgaste, resistência à corrosão, resistência a altas temperaturas, resistência à oxidação, isolamento, isolamento térmico, biocompatibilidade, absorção de infravermelho, etc.). 2. Durante o processo de spray, o grau de aquecimento da superfície do substrato é pequeno e controlável, podendo ser aplicado em diversos materiais (como metal, cerâmica, vidro, tecido, papel, plástico, etc.), e tem pouco impacto na microestrutura e nas propriedades do substrato, além de causar pouca deformação na peça de trabalho. 3. O equipamento é simples e fácil de operar. Pode spray componentes de grande escala em uma área ampla ou em partes designadas. Pode ser aplicado em ambientes internos na fábrica ou construído ao ar livre no local. 4. A operação de spray possui menos procedimentos, tempo de construção mais curto, alta eficiência e economia.

1.Formação de revestimento por spray térmico Durante a pulverização térmica, as partículas do material de revestimento são aquecidas a um estado fundido ou a um estado altamente plástico por uma fonte de calor. Sob a pressão do gás externo ou da própria chama, elas são atomizadas e pulverizadas na superfície do substrato a alta velocidade, e as partículas do material de revestimento colidem violentamente com o substrato. A deformação e o achatamento são depositados na superfície do substrato, e ao mesmo tempo, as partículas são rapidamente resfriadas e solidificadas, e as partículas são depositadas em camadas para formar um revestimento. 2 Características estruturais do revestimento por spray térmico O processo de formação do revestimento por spray térmico determina as características estruturais do revestimento. O revestimento por spray é uma estrutura em camadas na qual inúmeras partículas deformadas estão entrelaçadas e empilhadas juntas em ondas. Inevitavelmente, existem alguns poros e vazios entre as partículas no revestimento, acompanhados por inclusões de óxido. 3.O mecanismo de ligação do revestimento por spray térmico A ligação do revestimento inclui a ligação do revestimento ao substrato e a ligação dentro do revestimento. A força de ligação entre o revestimento e a superfície do substrato é chamada de força de ligação, e a força de ligação dentro do revestimento é chamada de força coesiva. O mecanismo de ligação entre as partículas e o substrato no revestimento e o mecanismo de ligação entre as partículas ainda são inconclusivos, e acredita-se geralmente que existem as seguintes maneiras. (1) Combinação mecânica As partículas que colidem em uma forma plana e estão onduladas com a superfície do substrato e a superfície irregular se encaixam umas nas outras e são combinadas pelo entrelaçamento mecânico das partículas (efeito âncora). De modo geral, a combinação do revestimento e do substrato é mecanicamente combinada. (2) Combinação metalúrgica-química Este é um tipo de ligação quando reações metalúrgicas, como difusão e ligações, ocorrem entre o revestimento e a superfície do substrato. Quando a fusão ou soldagem por spray é realizada após a pulverização, a ligação entre a camada de soldagem por spray e o substrato é principalmente uma ligação metalúrgica. (3) Combinação física A ligação entre a partícula e a superfície da matriz formada por forças de van der Waals ou ligações subvalentes. 4.Tensão residual do revestimento Quando as partículas fundidas colidem com a superfície do substrato, elas são resfriadas e solidificadas enquanto são deformadas, resultando em tensão de encolhimento. A camada externa do revestimento está sob tensão de tração, e o substrato às vezes inclui a camada interna do revestimento, o que produz tensão de compressão. Essa tensão residual no revestimento é causada pelas condições de spray térmico e diferenças nas propriedades físicas do material de spray e do material base. Ela afeta a qualidade do revestimento, limita a espessura do revestimento, e medidas devem ser tomadas no processo para eliminar e reduzir a tensão residual do revestimento.

1.Composição química Porque o material de revestimento interagirá com o meio circundante em alta temperatura durante o processo de fusão e pulverização para formar óxidos. Nitreto, e se decompõe em alta temperatura, portanto, a composição do revestimento é diferente da composição do material de revestimento, e afeta o desempenho do revestimento até certo ponto. Por exemplo, a oxidação de MCrAIY afetará sua resistência à corrosão, enquanto a resistência ao desgaste de WC-Co diminuirá após oxidação e decomposição em alta temperatura. Esse fenômeno pode ser evitado e mitigado pela escolha do método de pulverização. Por exemplo, o uso de pulverização a plasma de baixa pressão pode reduzir significativamente a oxidação dos materiais de revestimento, enquanto a pulverização a chama de alta velocidade pode prevenir a pirólise dos carbonetos. 2.Porosidade Os poros inevitavelmente existem em revestimentos de spray térmico, e o tamanho da porosidade está relacionado à temperatura e à velocidade das partículas, bem como a parâmetros de pulverização, como distância de pulverização e ângulo de pulverização. De modo geral, a porosidade de revestimentos aplicados por chama e por arco com baixa temperatura e velocidade é relativamente alta, geralmente alcançando alguns por cento, ou até mesmo até dez por cento. O revestimento aplicado por plasma de alta temperatura e o revestimento aplicado por chama supersônica de alta velocidade têm menor porosidade. O mínimo pode ser inferior a 0,5%. 3.Dureza Devido ao resfriamento e ao impacto de alta velocidade durante a formação do revestimento de spray térmico, o refino dos grãos do revestimento e a distorção da rede cristalina tornam o revestimento mais resistente, portanto, a dureza do revestimento de spray térmico é maior do que a do material geral. Também variará dependendo do método de pulverização. 4.Resistência de ligação A ligação do revestimento de spray térmico ao substrato depende principalmente do engajamento mecânico com a superfície rugosa do substrato (efeito de arranhão). A limpeza da superfície do substrato, a temperatura das partículas do material de revestimento e a velocidade com que as partículas atingem o substrato, bem como a tensão residual no revestimento, afetarão a resistência de ligação do revestimento e do substrato, portanto, a resistência de ligação do revestimento também está relacionada ao método de aplicação de spray. 5.Propriedades de fadiga térmica Para algumas peças de trabalho utilizadas no estado de ciclos de resfriamento e aquecimento, a resistência à fadiga térmica (ou choque térmico) do revestimento é muito importante. Se a resistência ao choque térmico do revestimento não for boa, a peça de trabalho será difícil de usar. Ela irá rachar ou até mesmo descascar muito rapidamente. A resistência ao choque térmico do revestimento depende principalmente da diferença entre o coeficiente de expansão térmica do material do revestimento e do material base, e da resistência da ligação entre o revestimento e o material base.