河北省科技工程学校  李帅伦

引言

　　表面处理技术就是把工件表面经过预处理后，通过改变物体表面形态、组织结构、化学成分及应力状态等，获得需要的表面特性的一种技术[1]。 

　　表面处理技术的历史可以追溯到古代的贴金、镏金技术、桐油漆防腐技术、淬火技术等，现代的摩擦学、金属工艺学、表面力学、材料失效及防护、腐蚀与防护学、光电子学等学科对多种表面处理技术的发展及其基础理论的研究都做出了巨大贡献，并成功地应用于工程之中[2]。

表面处理技术包含了所有可实现表面涂层及表面改性的工艺方法。表面强化处理、表面热处理、化学热处理、电刷镀、热喷涂、堆焊、物理及化学气相沉积、高能密度表面处理以及表面非金属化处理等[3]。

１ 表面喷涂

　　表面喷涂是使工件表面强化和表面防护的一门技术，利用液体燃料等作热源，将喷涂材料加热到熔融或半熔融状态，再使之雾化，把喷涂材料的熔滴以一定的速度喷向工件表面，通过喷涂材料物理、化学变化，而获得所需表面的加工技术。

　　表面喷涂工艺流程：表面预处理→表面喷涂→表面后处理，喷涂材料、热源及喷射速度对其影响较大。

　　常见的表面喷涂方法有电弧喷涂、火焰喷涂、等离子喷涂、爆炸喷涂等。

1.1电弧喷涂

电弧喷涂适用于许多金属材料，尤其是在防腐、耐磨等工程上，优点是热效率高，对工件的热影响小，避免了工件的变形，涂层性能优异，其加工范围广、寿命长、效率高。

1.2火焰喷涂

　　火焰喷涂是目前喷涂技术中使用较广泛的一种技术。优点是设备投资少，操作方便，沉积率高，无电力要求；应用广泛，可喷涂各种金属、非金属陶瓷及塑料等材料。

1.3等离子喷涂

　　等离子喷涂是火焰喷涂之后快速发展的喷涂新方法，优点是机械结构简单、电极寿命长、起弧容易、燃烧稳定等，最近在我国发展较快。

1.4爆炸喷涂

爆炸喷涂是一项技术难度较大、工艺性能较强的新技术，也是一种高能喷涂方法。优点是操作简单，成本低；无污染； 涂层的耐磨性高、硬度高、粗糙度低，与基底结合力强；对基底和喷涂材料没有限制；能量利用率高，耗电量小；特别适合于小口径内孔表面的喷涂。

1.5表面喷涂的应用 

表面喷涂在航空领域应用广泛，尤其是在航空发动机维护上。目前主要应用在航空航天、生物医学、复合材料、高温超导、电磁电子等5个方面。

　　伴随着科学技术的发展，表面喷涂技术将会代替许多传统技术，未来喷涂材料在工业领域发展迅速，包括航空、机械、生物医学等方面。表面涂层具有减摩、抗咬合、耐磨、耐蚀等性能，工艺简单、涂层和基体选择范围大、沉积速率高、涂层厚度变化范围广，复合涂层也容易得到等。

2 电刷镀

　　电刷镀就是利用一个与阳极接触的刷提供电镀需要的电解液，电镀时，刷在被镀的阴极上快速移动的一种技术。电刷镀技术是表面维修技术中的一种，应用范围涉及航天、交通、冶金、电力、化工等领域。应用电刷镀技术已经解决了许多工程机械和精密机械等重要设备的维修问题，并取得了显著的经济效益[4]。

2.1电刷镀的特点

（1）设备简单，携带方便。

（2）工艺简单，操作方便。

（3）操作过程做相对运动，电流密度高。

（4）镀液金属离子高，电镀速度快。

（5）镀液种类多，应用范围广。

（6）镀液性能稳定，环境污染小。

（7）镀层厚度可控，镀后处理少。

（8）修复过程短，经济适用。

2.2电刷镀的应用

　　（1）恢复磨损零件的几何形状精度、尺寸精度。

　　（2）填补零件表面的擦伤、沟槽、凹坑等局部缺陷。

　　（3）补救加工超差产品；强化和保护零件表面。

　　（4）提高零件表面的硬度、导电性、导磁性、耐磨性、钎焊性。

　　（5）改善零件表面的冶金特性。

　　（6）强化零件表面的防腐性、抗氧化性等。

　　（7）装饰零件表面 [5]。

3 堆焊技术