热喷涂 热喷涂沉积效率的测定 编制说明

《热喷涂热喷涂沉积效率的测定》编制说明一、工作简况，包括任务来源、主要工作过程、主要参加单位和工作组成员及其所做的工作等。1、制定背景热喷涂是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的一种工艺。热喷涂涂层材料取材范围广，针对不同的表面防护需求，热喷涂涂层可以实现防腐、耐磨、绝缘、耐高温等不同功能，并已在海洋工程、能源、航空航天等领域得到广泛应用。为了满足零件使用要求的涂层，应结合零件使用工况条件及各种涂层材料的成分、性能、工艺特点、涂层性能及适用的使用环境等综合考虑，确定合适的喷涂材料，谨慎选择喷涂工艺。在进行热喷涂工艺选择及成本核算中，沉积效率是一项重要指标，其与选用涂层的经济性密切相关。在热喷涂材料及设备的开发中，提高沉积效率，减少资源浪费是一个重要方向，如今年来兴起的冷喷涂技术，其材料沉积效率达到95%以上。与此同时，采用合适的方法测定热喷涂沉积效率也是行业的一个关注重点。热喷涂技术自诞生以来，所使用的材料、设备及应用领域得到了极大的拓展。热喷涂技术之所以能得到广泛的应用，一方面得益于涂层优异的性能，另一方面也与其经济性相关。热喷涂工艺经济性的一个重要指标为沉积效率，在进行涂层的选择前一般均需进行沉积效率的评估。目前针对热喷涂沉积效率测定的标准为GB/T31564-2015《热喷涂热喷涂沉积效率的测定》，该标准等同采用ISO17836：2004《热喷涂热喷涂沉积效率的测定》。目前，ISO17836已于2017年进行了修订，修订标准中的测定方法符合最新的技术发展需求，为进步规范和指导热喷涂沉积效率的测定，并与国际接轨，需根据行业近年来的新发展对标准进行修订。本项目是热喷涂领域一项十分重要的基础标准，修订本标准能规范及指导热喷涂锌、铝及其合金涂层的应用，对推动行业发展具有重要的积极意义。2、任务来源本项目根据国家标准委关于下达2025年第七批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知（国标委发[2025]43号项目编号为20253606-T-604，项目名称：《热喷涂热喷涂沉积效率的测定》。标准性质：推荐性国家标准；制修订：修订；项目周期：12个月；采标程度：修订，计划于2026年完成。本项目由全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会（SAC/TC57）归口，热喷涂分技术委员会（SAC/TC57/SC2）负责执行，中国机械研究总院武汉材料保护研究所有限公司等单位负责起草。3、主要工作过程起草阶段：2025年8月，全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会热喷涂分技术委员会根据国家标准化管理委员会国家标准项目计划，委托起草单位成立标准起草工作组。按照计划要求，中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司立即组织相关专业技术人员、标准化专职人员组成标准起草工作组，标准编制工作也随之展开。标准起草工作组，查阅了国内外相关标准及文献，分析了我国热喷涂行业热喷涂沉积效率的度检测现状，并对ISO17836:2017中的试验方法进行有效性的验证，经过充分讨论，起草工作组确定了标准编写的指导思想和技术原则，并于2025年9月形成了标准征求意见稿。征求意见阶段：送审阶段：报批阶段：4、主要参加单位及工作组成员牵头起草单位：中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司，主要参加单位：东方电气集团东方汽轮机有限公司等。工作组成员：二、标准编制原则和主要内容本项目《热喷涂热喷涂沉积效率的测定》，按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》，以及GB/T1.2-2020《标准化工作导则第2部分：以ISO/IEC标准化文件为基础的标准化文件起草规则》给出的规定编写。根据国家标准化政策和目前我国热喷涂的应用现状，制定适合我国国情、可操作性强的基础通用标准，做到：a）适应我国热喷涂技术发展的需要；b）尽可能与现有的国际标准接轨；c）突出重点，保持标准的先进性和适用性。本文件规定了热喷涂沉积效率的测定程序，提供了不同喷涂工艺和不同进料之间可靠的比较方法。本文件适用于所有热喷涂工艺和所有线材、棒材、芯材和粉末的热喷涂材料。本文件采用管状和板状两种类型的试样，用于热喷涂沉积效率的测定，在确定热喷涂材料需求时，有必要应用本文件的方法进行相关测试。本文件代替GB/T31564-2015《热喷涂热喷涂沉积效率的测定》，与GB/T31564-2015相比，除结构调整及编辑性改动外，主要技术变化如下：——修改了适用范围（见第1章）；——增加了术语（见第3章）；——修改了试验报告要求（见第7章）；本文件修改采用ISO17836:2017《热喷涂热喷涂沉积效率的测定》。本文件与ISO17836:2017的技术差异及其原因如下：——用规范性引用的GB/T12608替换了IS014919（见第7章）、GB/T19356替换了ISO14232（见第7章），以适应我国的技术条件，增加可操作性。三、主要试验（或验证）的分析，综述报告热喷涂是表面工程领域的一项重要涂层制备方法，其采用热源将材料加热及加速后沉积在经预处理后的基材表面上而形成涂层，热喷涂在材料的腐蚀防护、材料表面的耐磨耐冲击、材料表面耐高温、表面功能性涂层加工、零部件修复再制造等技术领域应用广泛。热喷涂材料的沉积效率是影响工艺成本的重要因素，对于本文件提供的检测方法分析如下：（1）试件的选择本文件提供了管状与板状两种类型的试样，在制样过程中，两种类型试样的加工方式为：管状试样旋转，喷涂焰流在其表面覆盖轨迹为螺旋形；板状试样静止固定，喷枪在其表面横向与纵向平移。两种类型的试样可以代表不同形状特征的工件，试样设置合理可行。（2）试验数据的收集本文件所提供的测试方法需要收集的数据主要包括送粉（丝）速率、喷涂时间、送入喷涂材料的质量等，通过时间记录仪器及符合精度要求的天平称重即可获得，操作简便可行。为验证该方法的可行性，进行了等离子喷涂氧化锆涂层沉积效率的测定，检测结果如下：符合ISO14917的热喷涂工艺：等离子喷涂喷涂参数：电流（500-650A）、喷涂距离（80-160mm）试件的预处理：喷涂镍铬合金底层喷涂材料：Al2O3-TiO2单位测试1测试2送料速率g/min26.527.2平均值g/min26.9符号单位测试1测试2试件试验前质量mtplg2232.62226.1试件试验后质量mtp2g2238.22232.2试件的质量变化g5.6平均送料速率-g/min26.926.9喷涂时间tss3030送入喷涂材料的质量msmg沉积效率ηDi%41.645.4沉积效率的平均值ηD%43.5%四、标准中涉及专利的情况本标准中不涉及专利。五、预期达到的社会效益本标准中涉及的沉积效率直接决定了有多少材料被有效利用，更高的沉积效率意味着用更少的材料就能喷涂出指定厚度的涂层，可以显著降低了材料成本。该标准的制定不仅可以增强标准的先进性和实用性，提升材料表面热喷涂质量水平，而且可以使我国国家标准和国际标准接轨，有利于国际交流和促进贸易。六、采用国际标准和国外先进标准情况，与国际、国外同类标准水平的对比情况标准修改采用ISO17836:2017《热喷涂热喷涂沉积效率的测定》，该标准是目前国际上对于热喷涂涂层沉积效率检测最全面、最先进的标准，被发达国家广泛采纳使用。本标准结合我国国情，对ISO14922:2021进行了修改采用，其水平达到国际一般水平。七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的协调性本标准属于金属与非金属覆盖层标准体系中“02热喷涂”系列。本标准不违背现行相关法律、法规、规章及相关标准，保持与强制性标准的协调一致。八、重大分歧意见的处理经过和依据本标准编制过程中无重大分歧意见。九、标准性质的建议说明本标准规定了热喷涂操作人员资格考核的程序，属于基础通用标准，建议将本标准作为推荐性标准发布实施。十、贯彻标准的要求