2015-2016现代表面工程复习参考题及答案

 

简述热喷涂原理及其工艺特点。

原理:采用各种热源将粉状或丝状固体材料加热到熔融或半熔融状态,通过高速气流使其雾化,然后高速喷射、沉积到经过预处理的工件表面,从而形成附着牢固的表面层。

特点:①涂层材料取材范围广②可用于各种基体③可使基体保持较低温度、基材变形小④工艺灵活⑤工效高、操作程序少、速度快⑥涂层厚度可调范围大⑦可得到特殊的表面性能⑧成本低、经济效益显著

缺点:

①结合强度低;②材料利用率低;③热效率低;④均匀性差;⑤孔隙率高。

什么是腐蚀电池?简述腐蚀电池的工作原理。

概念:金属材料在电解质溶液中发生的腐蚀属于电化学腐蚀,这种腐蚀是通过在金属暴露表面上形成的原电池进行的,这种原电池叫做腐蚀电池。

工作原理:蚀电池的阳极上是金属的氧化反应,导致金属的破坏;腐蚀电池的阴极上发生某些物质的还原反应。

简述析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理。

析氢腐蚀是指还原氢原子成氢气的腐蚀,常见的是牺牲锌阳极腐蚀Zn+H2O=ZnO+H2↑ 吸氧腐蚀就是和氧原子结合产生的氧化腐蚀,常见的是铁的电化腐蚀4Fe+3O2=2Fe2O3简述微观腐蚀电池的概念。列举四种微观腐蚀电池。

金属表面的电化学不均匀性,在金属表面出现许多微小的电极,从而构成各种微观电池,简称为微电池。

四种:1.表面化学成分的不均匀性引起的微电池2.金属组织不均匀性构成的微电池3.金属物理状态的不均匀性引起的微电池 4.金属表面膜不完整引起的微电池

简述全面腐蚀的特点。

全面腐蚀特点:

腐蚀作用发生在整个金属表面,以同一腐蚀速率向金属内部蔓延,均匀或不均匀都有可能,危险相对较小,可以事先预测,设计时可以根据机器、设备要求的使用寿命估算腐蚀速度。 在材料表面进行金属溶解反应和去极剂物质还原反应的地区,即阳极区和阴极区尺寸非常微小,甚至是超显微级的,并且彼此紧密接近。

腐蚀过程通常在整个金属表面上以均匀的速度进行,最终使金属变薄至某一极限值而破坏。从工程技术上说,这类腐蚀形态并不危险,因为只要根据试件浸入所处介质的试验,就能准确地估计设备的寿命,还可以用增加壁厚的办法延长设备的使用年限。

6、喷涂过程经历哪四个阶段?常用热喷涂技术是哪五种?请说明热喷涂工艺中涂层与基体之间的结合机理。

喷涂过程:①喷涂材料的加热熔化②熔滴的雾化③粒子的飞行④粒子的喷涂

常用热喷涂技术:1、丝材火焰喷涂2、粉末火焰喷涂3、爆炸喷涂4、超音速火焰喷涂5、电弧喷涂6、等离子喷涂7、激光喷涂

涂层与基体之间的结合机理:(1)机械结合(2)扩散结合(3)物理结合(4)冶金结合 简述电刷镀技术工作原理。

电刷镀也是一种金属电沉积的过程,基本原理同电镀。下图是其工作过程的示意图。直流电源的正极通过导线与镀笔相联,负极通过导线和工件相联,当电流方向由镀笔流向工件时为正向电流,正向电流接通时发生电沉积;电流方向从工件流向镀笔时为反向电流,反向电流接通时工件表面发生溶解。

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