冷喷涂后处理技术及其研究进展

刘瑞良,刘泉利,李富霖(哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院 超轻材料与表面技术教育部重点实验室)

摘要：冷喷涂是一种利用超音速气流加速固态粉末粒子，通过高速撞击产生的塑性变形制备涂层或块体材料的固态沉积技术。在冷喷涂过程中材料始终保持固态，避免了热喷涂过程中由于高温引起的氧化、晶粒长大和相变等问题，适合温度敏感的材料(如Al、Cu和Ti等金属)；此外，冷喷涂技术还能制备一些传统方法难以制备的材料(如镍基高温合金和新型高熵合金等)及其涂层。因此，冷喷涂技术具有广泛的材料适用性，既可以用于修复和涂层制备，也可以用于增材制造。然而，通过冷喷涂技术制备的涂层或材料存在致密度低、组织不均匀以及涂层结合强度差等问题。通过粉末前处理、涂层和材料的后处理等方法可对涂层组织结构和性能进行有效调控，实现高质量涂层或材料的制备及高性能应用。基于此，本文对冷喷涂后处理技术的种类、特点及其研究进展进行了全面综述，内容涉及目前已报道的各种冷喷涂涂层和材料(纯金属及其合金、不锈钢、高熵合金及复合材料等)的后处理技术(热处理、激光重熔、感应重熔、热等静压、热轧、搅拌摩擦以及电脉冲等)，重点对各种冷喷涂后处理技术的优势、特点及存在的问题进行总结和分析，并对各后处理技术的发展方向进行展望。

关键词：冷喷涂，涂层，增材制造，后处理技术，显微组织