金屬噴塗

金屬噴塗（metal spraying）是用熔融金屬的高速粒子流噴在基體表面，以產生覆層的材料保護技術 ^[1]  。

應用最多的金屬材料是鋅、鋁和鋁鋅合金，主要用以保護鋼鐵的大型結構件。1952年中國曾在淮南電廠的 264座35千伏輸變電塔上部噴塗鋅成功，節約了大量維修費。噴鋁比噴塗鋅更適用於在惡劣的工業氣氛和海洋大氣中工作的構件，同時還具有耐磨、抗高温氧化和抗含硫化合物氣體腐蝕的性能。

金屬噴塗的特徵是：工件尺寸無上限，基體受熱一般不超過200℃,覆層與基體間的附着力可高達 7兆帕。噴塗後的表面粗糙度可降到Ra1.25微米，加工後可到Ra0.16～0.04微米。但電弧法噴出的塗層表面較差，經加工後可達到一般精密工件的 ^[1]  。

①用於機械修復。用電弧噴塗中碳鋼絲或彈簧鋼絲可修復磨損的曲軸及機牀的傳動軸。噴塗Cr13鋼可修復大型的擠壓錘頭。在電弧噴塗後，需要用酚醛樹脂進行封閉並錘擊封閉孔隙,再進行機械加工和拋光。用電弧法噴焊耐熱和抗磨粒磨損的鎳鉻合金層，可修復大型的蒸汽加熱輥等。

②用於抗強烈化學介質的機械零件。如採油用的酸化壓裂車柱塞因經常在15～28%鹽酸中工作,可用等離子炬噴塗鎳-鉻-硼-硅自熔合金。用電弧或等離子法在保護氣氛下噴塗鈦或鈦鉭層，可防止泵殼內表面以及攪拌器等受含有氯離子的氧化性酸的腐蝕。

③用於提高機械零件的耐磨性。在普通鋼板上用等離子噴焊高鉻鑄鐵，可使煤礦輸煤機的中部槽板的使用期延長兩倍。大型飛機發動機中的成千零件，經過金屬、金屬陶瓷和難熔材料等的噴塗，大修期可從4000小時延長到16000小時。

④用於改善機械零件其他摩擦性能。在鑄鐵基體上用電弧法噴鋁青銅，可代替整體鑄造的青銅件製造海上浮吊的大型推力軸承。用鉻鋼和鋼兩種線材噴塗鋁合金基體，可以製造摩托車的碟狀制動器。

機械工業中常用的是電弧噴槍，適用於金屬線材噴塗。火焰噴槍適用於金屬線材以及金屬陶瓷和難熔氧化物噴塗。等離子弧噴槍和等離子噴焊適用於各類粉末的噴塗。電弧和火焰噴槍用於一般防蝕和修復，其中用於噴塗鋅和鋁的,每小時可噴出200千克以上；用於其他功能性的,如覆層要求緻密、附着力要求高的,多采用高能等離子噴塗和真空高能等離子噴塗。爆塗設備的噴粒速度可達2～3倍音速，適用於金屬，特別是金屬陶瓷和難熔氧化物噴塗。

為保證獲得經濟而優質的金屬噴塗層，除適當選擇噴塗方法和噴塗材料外，噴前、噴後處理也是必要的步驟。為了提高附着力，功能性金屬噴塗前常需要進行噴粒處理，再加噴塗結合性層（鎳、鉬等），或者在待噴塗表面上車制螺紋或開槽，繼以噴粒處理或噴結合性塗層。噴後對噴塗層進行質量檢驗，並進行必要的封閉處理和相應的精加工 ^[1]  。