机械工程学报

作者：刘明, 陈书赢, 马国政, 邢志国, 何鹏飞, 王海斗, 霍明亮

单位：1. 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室 北京 100072;2. 中国航天员科研训练中心人因工程重点实验室 北京 100094;3. 中国人民解放军63611部队 库尔勒 841000

关键词：热喷涂涂层,结合强度,机械结合,冶金结合,表面工程；

基金：国家自然科学基金（51675531，51535011）和北京市自然科学基金（3172038）资助项目。

结合强度是评价热喷涂涂层质量的重要指标之一，直接影响装备零部件的服役安全与寿命。由于涂层本质上是由大量高速飞行的熔融态喷涂粒子撞击基体迅速铺展凝固、逐层堆垛所形成的，无法在基体界面形成微熔池或有效的元素扩渗，因而涂层/基体界面通常以机械结合为主，冶金结合的含量则相对较少。分别从基体表面粗化预处理、原位元素扩渗及重熔后处理三个角度，详细综述不同处理工艺对涂层/基体界面机械与冶金两种结合机理提升的影响规律。结果表明，粗化后的基体能够增加界面锚合、嵌合及咬合的机械结合程度，同时增大熔滴与基体表面的润湿程度，减小界面裂纹及热应力；通过调节粒子飞行特性（包括速度、熔融状态、物相成分、几何结构、空间分布等）与基体表面状态（温度、化学成分等）等，降低撞击基体后的凝固速度，促进界面元素扩渗，有利于形成微冶金结合；原位激光辅助喷涂及各类重熔后处理技术则可以通过引入的热源，进一步促进涂层内各组元的充分混合、消除微裂纹及孔隙等结构缺陷、调控整体热应力，提升涂层结合强度。

来源：2020年第10期

《机械工程学报》期刊编辑部

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