浅述钢结构镀覆和热喷涂的优缺点
宋广裕
全面腐蚀控制
内容导读：我国现在镀覆的方法到底有多少种？热喷涂与其相比，哪种方法更好、更有效呢？本文作者总结概括了以上内容，并给出实例帮助读者理解。
我国现有镀覆的方法主要有：化学气相沉积、物理气相沉积、化学钝化、化学氧化、阳极氧化、化学镀 （自催化镀）、激光电镀、闪镀、电镀、 机械镀、浸镀、电铸、叠加电流电镀、光亮电镀、合金电镀、多层电镀、冲击镀、金属电沉积、刷镀、周期转向电镀、转化膜、挂镀、复合电镀（弥散电镀）、脉冲电镀、钢铁发蓝（钢铁化学氧化）、高速电镀、滚镀、塑料电镀、磷化等共二十九种之多，最常用的有电镀、 机械镀、浸镀三种。
我国现有热喷涂的方法主要有：
（1）按热喷涂材料类型分类：线材喷涂、棒材喷涂、芯材喷涂、粉末喷涂、熔液喷涂五种。
（2）按热喷涂操作方式分类：手工喷涂、机械化喷涂、自动化喷涂三种。
（3）按热喷涂热源分类：熔液喷涂、火焰喷涂、线材火焰喷涂、粉末火焰喷涂、高速火焰喷涂、爆炸喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、大气等离子喷涂、可控气氛等离子喷涂、液稳等离子喷涂、激光喷涂等。现就目前普遍应用于各行各业的镀覆和热喷涂进行比较它们的各自优点和局限性。从热喷涂与镀覆的特点比较：
（1）在工件尺寸上，用热喷涂法手工操作时无限制，否则受装置的限制，用镀覆法受镀槽等的限制。
（2）在工件形状上，用热喷涂法不能用于小孔，通常适用于简单形状，用镀覆法的适用范围广。
（3）在粘接性上，用热喷涂法一般要低，用镀覆法一般较好。
（4）在基体的要求上，用热喷涂法无限制，固体物即可，用镀覆法要求具有导电性。
（5）在涂覆材料上，用热喷涂法几乎一切固体物品都可，用镀覆法只适合金属、简单合金、某些简单复合材料。
（6）在涂覆厚度上，用热喷涂法一般可控制在0.1～3mm，而镀覆法只能在0.001～1mm之间。
（7）在孔隙率上，用热喷涂法一般在1％～15％之间，用镀覆法一般极小。
（8）在黏合性上，用热喷涂法在一般与良好的之间，用镀覆法都可达到良好。
（9）在热输入上，用热喷涂法较低，而用镀覆法基本没有。
（10）在工件表面预处理上，用热喷涂法只需要喷砂即可，而镀覆法要进行化学清洁和腐蚀。
（11）在涂后处理上，用热喷涂法通常不需要再处理，用镀覆法需要消除应力和去脆性。
（12）在公差上，用热喷涂法相当好，而镀覆法在良好层次。
（13）在可达到的表面光洁度上，用热喷涂法效果相当好，而镀覆法则极差。
（14）在基体变形情况上，用热喷涂法一般较小，而镀覆法则无此情况。
（15）在基体粗糙度上，用热喷涂法一般在较小范围，用镀覆法则很小。
（16）在沉积速率上，用热喷涂法一般在1～10kg/h，而镀覆法在0.25～0.5kg/h。从热喷涂技术的原理及工艺过程与镀覆法比较：
（1）热喷涂法由于热源的温度范围很宽，因而可喷涂的涂层材料几乎包括所有固体工程材料，如金属、合金、陶瓷、金属陶瓷、塑料、非金属矿物及由它们组成的复合物等，因而热喷涂能赋予基体以各种功能的表面，如耐磨、减摩、耐蚀、耐高温、抗氧化、绝缘、导电、催化、辐射、防辐射、抗干扰、超导、非晶态、生物相容、红外吸收等。而镀覆法无法对基体赋予更多的其它外在功能，只具有耐蚀、耐高温、抗氧化等几种功能。
（2）热喷涂法在喷涂过程中，基体表面受热的程度较小而且可以控制，因此，可以在各种材料上进行喷涂，即可以在金属上，也可以在非金属上，并且对基材的组织和性能几乎没有影响。而镀覆法受到材料的影响只能在导电金属的表面镀金属材料或金属复合材料。
（3）热喷涂工艺灵活，适应性强，不受工件尺寸的限制，既可以喷涂像铁塔、钢桥之类的大型结构件，也可以喷涂很小的精密零件；既可在喷涂工作间进行，又可以在野外现场施工。而镀覆法受到材料工件的大小、镀槽的限制而无法全部能镀覆，且只能在指定的地点而进行，运输还可能破伤镀层。
（4）热喷涂操作的程序较少，施工时间较短，效率高。而镀覆法操作系统复杂繁多，效率低。
（5）用热喷涂法被喷涂零件的尺寸范围较宽，即可以进行大面积的喷涂，也可以对大型构件局部进行喷涂，涂层厚度可在大范围内变化，表面光滑，不需后处理。相比之下，镀覆法要受到镀槽、加热设备等容量的限制。因此，对大型零件进行热喷涂时不仅方便，也比较经济。
（6）热喷涂法涂层与基体的结合主要是物理机械结合，较镀覆法在涂层强度、耐冲击、重载性能上要差。
（7）热喷涂法可以对大型工件组装好后进行涂装，而镀覆法是无法比拟的。特别是需要焊接的大型拼接工件，热喷涂法无需担心工艺技术，而镀覆法涂层涂好后，焊接时必然使涂层受到不同程度的破坏，需要重新采取补涂措施，否则影响镀覆效果；对于焊接工艺要求上热喷涂法完全不需考虑焊接强度，而镀覆工件存在溶池深度不好掌握，容易形成浮焊现象，除非用点焊的方法，焊接点上先涂刷金属材料Co，形成电刷镀层，从而才满足点焊的工作要求，使电极基体的结合强度得到加强。
（8）在工艺的安全操作性上热喷涂法要远远高于镀覆法，包括在职业病防治上具有很强的操作性。从热喷涂的工业活动中运用与镀覆法比较（仅举一例）：
室外钢铁构件的传统防腐蚀方法是油漆涂装、电镀锌、热浸锌等，这些方法的保护期限均不理想，一般情况下，油漆涂装在1～3年、电镀锌在3～8年、热浸锌在10年左右，而热喷涂锌防腐蚀寿命在30～50年。若按30年维护周期和目前各种防腐蚀方法的通行市场价分别为40元/m2、70元/m2、110元/m2、155元/m2计算，则上述四种防腐蚀方法的总投入比则为3.9：2.6：2.1：1，可想而知，以热喷涂锌涂层方法最为经济。（作者单位：江苏省千秋高空建修防腐有限公司）
参考文献略
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