关于涂层的残余应力

2022-05-07 09:16 陕西钢结构 华邦建设

　　热喷涂层的其他典型特征是指在冷却与凝固过程中，由于收缩所出现的残余应力，这种应力会引起裂纹和剥落(分离)。

（陕西钢结构）

　　残余应力是存在于一个物体内部的应力，而不是外力所造成的。它们或者是一种微观力，作用于涂层组织结构内部，或者是一种影响整体的应力。尽管从实际的观点来看，只有带来整体效应的应力才是使用者直接关心的，但这两种形式的应力是互相关联的。应力的大小取决于涂层材料的热膨胀系数，薄涂层很少出现残余应力问题，但如果涂层较厚，并且涂层的膨胀系数高，就容易出现涂层开裂，其至剥落的现象。

　　涂层的拉伸应力是通过单独的颗粒在基体表面凝固时的收缩作用而产生的，在千分之一秒，甚至更短的时间内，熔融的颗粒就冷却、凝固，并与已沉积的颗粒紧密地接触。这些颗粒全部均称地接触与收缩，但在各沉积层沉积的时间间隔内，会出现拉伸应力的积聚。在双金属片中，只要是金属片自由弯曲，纵向压力和拉伸力就成平衡状态。然而，在喷涂涂层中，涂层则完全处于拉伸应力的控制之下，在其界面承受切应力。由于热量的变化造成的尺寸变化，并进而产生收缩应力，它是造成铸造和焊接工件中残余应力的主要原因。热喷涂时，喷涂粒子的凝固冷却过程也与铸造或焊接应力的产生有类似的机理。

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