１等離子體等離子體是指氣體部分或全部電離，形成正、負(fù)離子數(shù)量相等而整體呈中性的導(dǎo)電體，是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài)。作為物質(zhì)的一種獨立形態(tài)，它具有以下基本特點：（１）導(dǎo)電性由于氣體原子被電離成正離子和負(fù)離子，氣體中充滿帶電粒子，等離子體具有很強的導(dǎo)電性。（２）電中性雖然等離子體內(nèi)部具有很多荷電粒子，但粒子所帶的正電荷數(shù)與負(fù)電荷數(shù)量相等，整體而言是電中性體。（３）與磁場可作用性由于等離子體是由荷電粒子組成的導(dǎo)電體，因此可用磁場控制它的位置、形狀和運動。如電弧的旋轉(zhuǎn)、電弧的穩(wěn)定等。電弧等離子發(fā)生器示意圖２等離子弧用于噴涂的等離子電?。ê喎Q等離子弧）一般都是利用等離子弧發(fā)生器產(chǎn)生的壓縮電弧。

電弧原理在兩電極之間的氣體介質(zhì)中，強烈而持久的放電現(xiàn)象稱為電弧。電弧放電時，整個弧區(qū)產(chǎn)生強烈的光和熱。，將Ａ、Ｂ兩塊金屬接觸短路便迅速拉開，在兩電極之間就產(chǎn)生了電弧。接電源正極的電極稱為陽極，接負(fù)極的稱為陰極，陰陽極之間的電弧部分稱為弧柱。一般，可以把電弧劃分為三個區(qū)，即陰極壓降區(qū)、弧柱區(qū)和陽極壓降區(qū)，。電弧電壓和電弧電流的關(guān)系稱為電弧特性。當(dāng)弧長保持一定，調(diào)節(jié)回路電阻，改變電弧電流的大小，電弧電壓幾乎恒定，。當(dāng)電弧電流保持不變，改變弧長，則電弧電壓隨弧長增大而增大。電弧產(chǎn)生原理 弧區(qū)劃分示意圖 電弧電壓特性ａ）弧長一定ｂ）電流一定Ｌ１—弧長１Ｌ２—弧長２噴涂用電弧電弧的高溫高熱足以使

１燃燒原理將燃料氣體或液體與助燃?xì)怏w按一定比例混合燃燒而產(chǎn)生熱量。常用的燃料氣體或液體有：乙炔、丙烷、丙烯、天然氣、煤油等。由于乙炔和氧氣燃燒可產(chǎn)生較高的燃燒溫度和火焰速度，因此在火焰噴涂方法中氧乙炔火焰最為常用，幾種氣體的燃燒溫度２火焰的形貌特點火焰由焰芯、內(nèi)焰、外焰三部分組成。通過控制燃料氣體與氧氣的流量和比例，可改變?nèi)紵鹧娴男再|(zhì)和功率?；鹧娴男再|(zhì)分為中性焰、還原焰（碳化焰）和氧化焰三種。（１）中性焰中性焰是氧氣乙炔完全燃燒的狀態(tài)。焰芯呈藍白色圓錐形，有明顯的輪廓。焰芯外面是淡白色的內(nèi)焰。外焰由內(nèi)到外的顏色從淡藍逐漸變?yōu)槌赛S。（２）還原焰（碳化焰）碳化焰是乙炔與氧氣的比例相對偏大的燃燒狀態(tài)。焰芯

熱噴涂技術(shù)根據(jù)所使用熱源的不同，主要分為燃燒法和電加熱法兩大類；再依據(jù)使用的涂層材料形狀、噴涂操作的氣氛環(huán)境等特點，可進一步細(xì)分為具體的工藝方法，熱噴涂技術(shù)工藝方法分類

熱噴涂技術(shù)經(jīng)過近一個世紀(jì)的發(fā)展，從簡單的工藝技術(shù)發(fā)展成為完整的工業(yè)體系，已成為先進制造技術(shù)的重要組成部分。在成長和發(fā)展過程中，由于專業(yè)和學(xué)科間的不斷滲透、交叉、融合，技術(shù)日趨系統(tǒng)化、集成化，即發(fā)展成為集機械學(xué)、材料科學(xué)、熱動力科學(xué)、高新技術(shù)和生物工程等專業(yè)為一體的新興交叉學(xué)科，在制造業(yè)領(lǐng)域成為完整的工業(yè)體系。熱噴涂技術(shù)的核心是優(yōu)質(zhì)、高效、低消耗的表面改性，達到賦予基體材料表面特殊功能的目的。技術(shù)的發(fā)展主要是新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)、材料的創(chuàng)新、涂層質(zhì)量控制軟件體系、涂層制備基礎(chǔ)理論研究和檢測技術(shù)等諸方面。１）近年來，隨熱噴涂技術(shù)的發(fā)展，新的工藝技術(shù)和新的應(yīng)用領(lǐng)域不斷地涌現(xiàn)。涂層質(zhì)量很大程度上依賴于噴射熔滴的速度，提高熱噴涂射流和噴涂粒子的速度已成為當(dāng)前國際熱噴涂技術(shù)發(fā)展的新趨勢，相繼出現(xiàn)了爆炸噴涂

腐蝕和磨損是造成材料和零部件失效的主要原因。據(jù)有關(guān)資料報介紹，發(fā)達國家每年由腐蝕和磨損所造成的經(jīng)濟損失約占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的４％～５％，而全世界每年生產(chǎn)的鋼材約有１／１０變成鐵銹。我國每年由腐蝕和磨損所造成的經(jīng)濟損失已達數(shù)千億元人民幣。材料是人類文明發(fā)展的物資基礎(chǔ)，也是人類文明發(fā)展的重要標(biāo)尺?，F(xiàn)代工程對材料性能的要求往往是多重性的，有時甚至是矛盾的。許多工程結(jié)構(gòu)部件，既要求很高的強韌性，同時要求具有很高的表面硬度和耐磨性（材料的強韌性和表面硬度是相矛盾的）；既要求很高的高溫強度，又要求具有良好的隔熱性。飛機發(fā)動機燃燒室內(nèi)壁要求材料具有良好的隔熱性，外壁又要求良好的散熱性，對工程材料的雙重性要求越來越重要。這些材料的特殊性能要求往往是發(fā)生在材料工作的表面。表面工程技術(shù)領(lǐng)域最關(guān)鍵技術(shù)之一———噴

氧-乙炔火焰重熔涂層和工藝特點（１）涂層特點噴焊層的組織結(jié)構(gòu)完全不同于噴涂層，由非均質(zhì)的組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楹笐B(tài)均質(zhì)的合金組織，有樹枝狀結(jié)晶。（２）工藝特點設(shè)備簡單，投資少，便于推廣應(yīng)用；操作簡單，容易掌握。噴焊層厚度范圍寬，適應(yīng)面廣；工件受熱溫度高，容易變形；噴焊的材料僅局限為自熔性合金。

由于涂層材料和基體材料之間組織結(jié)構(gòu)的不同和物理性能的差異，涂層中會留下殘余應(yīng)力。涂層殘余應(yīng)力主要有組織應(yīng)力和熱應(yīng)力。組織應(yīng)力是由于涂層材料與基體材料組織結(jié)構(gòu)的不同，或經(jīng)熱噴涂工藝處理后，涂層材料產(chǎn)生組織轉(zhuǎn)變，使涂層體積發(fā)生變化而導(dǎo)致涂層中存在組織應(yīng)力。熱應(yīng)力在涂層形成過程中，當(dāng)熔融態(tài)顆粒撞擊基體材料表面，在產(chǎn)生變形的同時急速冷卻而凝固，粒子凝固過程中體積收縮而產(chǎn)生微觀收縮應(yīng)力，此應(yīng)力積聚造成涂層整體的殘余應(yīng)力。涂層中的殘余應(yīng)力是由噴涂工藝方法、噴涂條件、涂層材料與基體材料之間物理性能差異造成的。涂層中的殘余應(yīng)力是熱噴涂涂層最典型的特點之一，大多數(shù)殘余應(yīng)力是以拉應(yīng)力存在。殘余拉應(yīng)力影響涂層的使用性能，限制了涂層厚度。工藝上采取很多措施是為了消除和減少殘余應(yīng)力。

涂層結(jié)構(gòu)與被噴涂材料的組織結(jié)構(gòu)有明顯的差異。這是由于工藝方法的不同而引起的。從熱噴涂涂層形成的原理可知，涂層結(jié)構(gòu)是由無數(shù)變形扁平的粒子相互交錯呈波浪式堆積而成的層狀結(jié)構(gòu)。這是由于噴涂過程中，溶化或半溶化狀態(tài)粒子與噴涂工作氣體及周圍環(huán)境氣氛進行化學(xué)反應(yīng)，使得噴涂材料經(jīng)噴涂后會出現(xiàn)表面氧化物。同時，變形扁平粒子的相互疊加產(chǎn)生搭橋效應(yīng)，不可避免地在涂層中出現(xiàn)小部分孔隙。因此涂層的典型結(jié)構(gòu)是由變形扁平微細(xì)的涂層材料堆積而成的層狀結(jié)構(gòu)，且中間夾帶著部分氣孔和氧化物。氣孔和氧化物的多寡決定于噴涂工藝方法和噴涂工藝參數(shù)。在熱噴涂工藝方法中，高能高速等離子噴涂、低壓和可控氣氛等離子噴涂、高速火焰噴涂、冷氣動力噴涂等方法，可有效地控制減少和消除氧化物夾雜、氣孔的產(chǎn)生，改善涂層結(jié)構(gòu)和性能。涂層的結(jié)合包含涂