前言

第１ 章　绪论 １

１. １　表面工程技术概述 ２

１. ２　表面工程技术体系 ３

１. ３　表面工程技术的分类 ３

１. ４　表面工程技术的应用 ５

１. ４. １　表面工程技术在材料科学与工程中的应用 ５

１. ４. ２　表面工程技术在腐蚀与防护中的应用 ７

１. ５　表面工程技术的发展 ８

第２ 章　金属表面工程技术基础理论 １２

２. １　固体材料的表面特性 １３

２. １. １　固体材料 １３

２. １. ２　固体.气体的表面结构 １３

２. １. ３　固体表面特征 １８

２. ２　固体表面的性能 ２０

２. ２. １　固体表面的力学性能 ２０

２. ２. ２　固体表面的化学性能 ２８

２. ２. ３　固体表面的物理性能 ３１

第３ 章　金属表面预处理工艺 ３７

３. １　表面预处理概述 ３７

３. ２　表面预处理工艺 ４０

３. ２. １　表面整平 ４１

３. ２. ２　表面脱脂 ４２

３. ２. ３　表面除锈 ４６

３. ２. ４　表面复合预处理 ４７

３. ３　表面预处理新技术 ５０

第４ 章　金属表面改性技术 ５２

４. １　表面热处理技术 ５３

４. １. １　感应淬火 ５３

４. １. ２　火焰淬火 ５５

４. １. ３　接触电阻加热淬火 ５６

４. １. ４　电解液加热淬火 ５６

４. ２　化学热处理技术 ５７

４. ２. １　概述 ５７

４. ２. ２　渗碳 ５９

４. ２. ３　渗氮 ６３

４. ２. ４　碳氮共渗与氮碳共渗 ６６

４. ２. ５　渗其他元素 ６７

第５ 章　金属表面镀层技术 ７０

５. １　电镀技术 ７０

５. １. １　电镀的概念及分类 ７１

５. １. ２　电镀的原理及工艺 ７１

５. １. ３　单金属和合金电镀 ７６

５. １. ４　电镀的发展趋势 ７９

５. ２　电刷镀技术 ８０

５. ３　化学镀技术 ８３

５. ４　电镀与化学镀的环境保护及职业安全与卫生 ８７

第６ 章　金属表面转化膜技术 ９２

６. １　概述 ９３

６. ２　金属表面化学氧化技术 ９５

６. ２. １　钢铁的化学氧化 ９５

６. ２. ２　铝及铝合金的化学氧化 ９７

６. ３　普通阳极氧化技术 ９８

６. ３. １　铝及铝合金的阳极氧化 ９８

６. ３. ２　其他金属的阳极氧化 １０３

６. ４　硬质阳极氧化技术 １０３

６. ４. １　硬质阳极氧化材料的选择 １０４

６. ４. ２　硫酸溶液的硬质阳极氧化 １０４

６. ４. ３　非硫酸溶液的硬质阳极氧化 １０５

６. ４. ４　硬质阳极氧化的电源波形和脉冲阳极氧化 １０６

６. ４. ５　硬质阳极氧化膜的性能 １０７

６. ５　微等离子体氧化技术 １１１

６. ５. １　微等离子体氧化原理 １１１

６. ５. ２　微等离子体氧化装置及工艺 １１３

６. ５. ３　微等离子体氧化膜的结构与性能 １１４

６. ５. ４　微等离子体氧化的应用 １１４

６. ６　钢铁的磷化处理 １１５

６. ６. １　磷化与磷化膜 １１５

６. ６. ２　钢铁的磷化工艺 １１６

·Ⅴ

６. ６. ３　钢铁磷化常见故障及排除方法 １１７

６. ７　铬酸盐钝化处理 １１８

６. ７. １　铬酸盐钝化与铬酸盐膜 １１８

６. ７. ２　铬酸盐钝化工艺 １１９

６. ８　金属表面着色技术 １２０

６. ８. １　概述 １２１

６. ８. ２　铝及铝合金的着色处理 １２２

６. ８. ３　镁合金的着色处理 １２６

６. ８. ４　钢铁的着色处理 １２７

第７ 章　涂装技术 １３１

７. １　概述 １３２

７. ２　涂料材料 １３２

７. ２. １　涂料的基本组成 １３３

７. ２. ２　涂料的分类和命名 １３５

７. ２. ３　涂料的成膜机理及成膜过程 １３６

７. ２. ４　涂料涂层的作用和特点 １３７

７. ２. ５　涂料涂层的应用 １３９

７. ３　涂装工艺 １４１

７. ４　电泳涂装技术 １４３

７. ４. １　电泳涂装的原理与过程 １４３

７. ４. ２　电泳涂装的特点 １４４

７. ４. ３　电泳涂装的设备 １４５

７. ４. ４　电泳涂装工艺及影响因素 １４６

７. ５　喷涂技术 １４７

７. ５. １　空气喷涂 １４７

７. ５. ２　高压无气喷涂 １４８

７. ５. ３　静电喷涂 １５０

７. ６　粉末涂装技术 １５２

第８ 章　热喷涂技术 １５５

８. １　热喷涂的原理和特点 １５５

８. ２　热喷涂材料 １６０

８. ２. １　热喷涂材料的特点 １６０

８. ２. ２　热喷涂材料的分类 １６０

８. ３　热喷涂工艺 １６３

８. ４　火焰喷涂技术 １６５

８. ４. １　线材火焰喷涂法 １６５

８. ４. ２　粉末火焰喷涂法 １６６

８. ４. ３　火焰喷涂工艺 １６７

·Ⅵ

８. ４. ４　水闸门火焰喷涂工艺实例 １６７

８. ５　电弧喷涂技术 １６８

本书系统地介绍了各种金属表面处理技术的特点、技术路线与工艺方法，其主要内容包括绪论、金属表面工程技术基础理论、金属表面预处理工艺、金属表面改性技术、金属表面镀层技术、金属表面转化膜技术、涂装技术、热喷涂技术、堆焊技术、表面微细加工技术、金属表面再制造技术、先进特种表面处理技术、金属表面复合处理技术、金属表面处理技术禁忌、表面分析与覆盖层性能检测技术。本书内容系统、简明，案例丰富、典型，实用性强。

2021年，金属表面处理技术应用列入《职业教育专业目录（2021年）》。

《金属表面热喷涂技术》作为《金属表面处理技术丛书》的分册，系统地阐述了各种热喷涂技术的原理、方法、工艺、设备及相关的预处理、后处理和加工、生产安全和环境保护等技术问题；同时介绍了热喷涂技术近年的发展和最新成果。在编写过程中，我们力图在理论上概括全面和在技术系统阐述的同时，尽量做到深入浅出，讲求实用，以适应各方面的需要，作为向广大工程技术人员、专业工作者和大专院校师生提供的简明扼要的技术参考书和向社会提供的普适科技读物。

第2版前言

第1版前言

第一单元金属表面处理技术

概述1

模块一金属表面处理技术基本

知识1

一、初识金属表面处理

技术1

二、金属表面处理技术的

分类3

三、金属表面处理技术的

产生和发展3

四、金属表面处理技术的

应用5

模块二金属的表面结构与

现象7

一、金属的表面结构7

二、金属的表面现象8

模块三金属的磨损和腐蚀10

一、金属的腐蚀10

二、金属的磨损13

综合训练15

第二单元金属表面预处理17

模块一表面整平17

一、机械整平18

二、化学处理23

模块二表面脱脂26

一、化学脱脂26

二、有机溶剂脱脂27

三、电化学脱脂28

模块三表面除锈29

一、化学除锈29

二、电化学除锈31

三、工序间防锈32

综合训练33

第三单元金属表面改性技术34

模块一表面热处理34

一、感应淬火35

二、火焰淬火37

三、接触电阻加热淬火38

四、电解液加热淬火38

模块二化学热处理39

一、渗碳39

二、渗氮42

三、氮碳共渗和碳氮共渗44

四、渗硼与渗硫45

五、渗金属46

模块三表面形变强化技术48

一、喷丸强化48

二、其他表面形变强化52

综合训练54

第四单元金属表面镀层技术56

模块一普通电镀56

一、普通电镀的原理及工艺57

二、镀铬61

三、镀锌64

模块二电刷镀66

一、电刷镀的原理和特点67

二、电刷镀工艺及应用68

模块三化学镀71

一、化学镀的原理和特点71

二、化学镀镍72

模块四热浸镀75

一、热浸镀概述75

二、热浸镀锌77

综合训练79

第五单元金属表面转化膜技术81

模块一金属表面转化膜概述81

一、表面转化膜的基本原理81

二、表面转化膜的分类82

三、表面转化膜的用途82

模块二钢铁的发蓝处理83

一、钢铁发蓝的实质和应用83

二、钢铁发蓝工艺84

模块三金属的磷化处理86

一、金属的磷化处理概述86

二、钢铁的磷化处理87

三、非铁金属的磷化处理89

模块四铝及铝合金的氧化

处理89

一、铝及铝合金的化学氧化

处理90

二、铝及铝合金的阳极氧化92

模块五阳极氧化膜的着色与封

闭96

一、阳极氧化膜的着色96

二、阳极氧化膜的封闭99

综合训练101

第六单元堆焊技术103

模块一堆焊技术概述103

一、堆焊技术的特点及分

类103

二、堆焊技术的应用领域105

模块二堆焊材料107

一、堆焊合金的类型107

二、常用的堆焊材料112

模块三焊条电弧堆焊116

一、焊条电弧堆焊的特点和

应用116

二、焊条电弧堆焊工艺117

三、焊条电弧堆焊应用实

例119

模块四氧乙炔火焰堆焊120

一、氧乙炔火焰堆焊及其设备和

材料120

二、氧乙炔火焰堆焊工艺121

三、氧乙炔火焰堆焊应用实

例123

模块五埋弧堆焊124

一、埋弧堆焊的原理和分

类125

二、埋弧堆焊工艺参数127

三、埋弧堆焊应用实例128

模块六CO2气体保护堆焊129

一、CO2气体保护堆焊的原理和

特点130

二、CO2气体保护堆焊工

艺131

三、C50型铁路货车下心盘

CO2气体保护堆焊132

模块七其他堆焊方法133

一、等离子弧堆焊133

二、电渣堆焊135

三、碳弧堆焊136

综合训练137

第七单元热喷涂技术139

模块一热喷涂技术概述139

一、初识热喷涂技术140

二、热喷涂的一般原理140

三、热喷涂技术的分类及

特点142

四、热喷涂层的功能和应

用144

模块二热喷涂材料145

一、热喷涂材料的性能和分

类145

二、热喷涂用金属及合金线

材146

三、热喷涂用粉末148

模块三火焰类喷涂150

一、火焰喷涂150

二、爆炸喷涂155

三、高速火焰喷涂156

模块四电弧类喷涂157

一、电弧喷涂158

二、等离子弧喷涂161

模块五热喷涂涂层系统的设

计164

一、热喷涂层的性能165

二、热喷涂材料的选择165

三、热喷涂工艺的选择166

综合训练167

第八单元气相沉积与高能束

表面处理技术169

模块一气相沉积技术169

一、物理气相沉积170

二、化学气相沉积176

模块二激光表面处理技术180

一、激光表面处理的原理及

特点181

二、激光相变硬化182

三、激光合金化与激光熔

覆185

模块三电子束表面处理技术188

一、电子束的产生及处理

特点189

二、电子束表面处理工艺189

三、电子束表面处理技术

的应用实例190

模块四离子注入技术191

一、离子注入的原理和特点192

二、离子注入装置193

三、离子注入的应用194

综合训练195

附录部分

综合训练答案197

参考文献202