电弧喷涂Ni-Cr-Al涂层工艺优化与性能研究

采用Ni-Cr-A1丝材和PARXAIR-9935电弧喷涂系统制备镍基涂层,通过正交试验和Axio Irnager.A lm金相图像分析系统对Ni-Cr-Al电弧喷涂工艺进行优化;利用扫描电镜、能谱仪等方法对涂层进行分析,同时对涂层的硬度、耐磨性能进行了测试.确定优化后的工艺参数为:喷涂电流140A,喷涂电压38V,雾化空气压力0.4 MPa,喷涂距离150mm.结果表明:喷涂电压、喷涂电流、雾化空气压力及喷涂距离对Ni-Cr-Al涂层孔隙率具有不同的影响,在优化的喷涂工艺参数下,Ni-Cr-Al涂层最小孔隙率可达5.20%,涂层的组织呈现出典型的层状结构特征,具有较好的硬度和耐磨损性能,可为今后电弧喷涂系统工艺参数的选定提供参考.     

铝基非晶纳米晶复合涂层的喷涂工艺

为了研究喷涂参数对涂层性能的影响规律,采用高速电弧喷涂技术制备铝基非晶纳米晶复合涂层,利用正交试验法系统研究喷涂电流、喷涂电压、喷涂距离、喷枪移动速度和雾化空气压力对涂层性能的影响规律。优化后的工艺参数为喷涂电流160 A,喷涂电压36 V,喷涂距离200 mm,喷枪移动速度300 mm/s,雾化空气压力0.7 MPa,喷涂参数对涂层性能影响的主次顺序为：雾化空气压力、喷涂电压、喷枪移动速度、喷涂电流和喷涂距离。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）和透射电镜（TEM）对工艺优化后的涂层进行分析,同时对涂层的显微硬度和孔隙率进行了测试。结果表明,采用优化参数制备的涂层组织结构致密,孔隙率为1.13%,硬度可达392 HV0.1,涂层具有明显的非晶纳米晶相,非晶含量约为24.2%。     

电弧喷涂工艺参数对铝镁合金涂层结合强度的影响

采用ZK400型超音速电弧喷涂设备,在Q235基体卜制备铝镁合金涂层.用正交试验方案对喷涂电压、喷涂电流、喷涂距离和压缩空气压力等工艺参数对涂层结合强度的影响进行研究.结果表明,空气压力对涂层结合强度影响最大,其次为喷涂距离,喷涂电压及电流影响较小.本试验条件下,最佳工艺参数为喷涂电压32V、喷涂电流180A、喷涂距离160mm、卒气压力0.75MPa.     

表面喷涂对体育器械耐磨性能的影响

以涂层结合力和磨损失重为考核指标,研究了电弧喷涂电流、喷涂电压、喷涂距离和空气压力对体育器械表面涂层的组织与性能的影响,并优化了喷涂工艺参数,在此技术上研究了涂层厚度和热处理对涂层结合强度和磨损失重的影响。结果表明,器械表面最佳电弧喷涂工艺参数为:喷涂电压为31 V、喷涂电流为250 A、喷涂距离为210 mm和雾化空气压力为0.5 MPa;随着器械表面涂层厚度的增加,涂层结合强度呈现逐渐降低的趋势;随着热处理温度的升高,涂层的结合强度表现为先增加而后降低,而涂层的磨损失重表现为逐渐降低的趋势。     

电弧喷涂工艺参数对Zn-Al合金涂层性能的影响

采用高速电弧喷涂技术在16MnR钢表面制备Zn-Al合金涂层,利用正交试验研究了喷涂工艺参数对涂层结合强度、孔隙率和显微硬度的影响。结果表明,在研究范围内,影响涂层结合强度的最显著因素为喷涂气压,影响涂层孔隙率的最显著因素为喷涂电压,影响涂层显微硬度的最显著因素为喷涂距离。优化的工艺参数为喷涂电压30 V、喷涂电流180 A、喷涂距离150 mm、喷涂气压0.7 MPa时,Zn-Al合金涂层组织呈现出典型的网络框架结构,其结合强度为32.5 MPa,孔隙率为2.1%,显微硬度为49.45HV0.05,具有较好综合性能。     

热喷涂工艺对Ni—Cr—Al涂层硬度性能的影响

电弧喷涂是一种热喷涂技术,该技术具有优质、高效、低成本等特点.本文运用正交试验对电弧喷涂过程中喷涂电压、喷涂电流、喷涂压力、喷涂距离对Ni-Cr-Al涂层硬度性能的影响进行了研究,分别找到了影响电弧喷涂涂层硬度的主要因素,筛选出了最佳工艺条件,为今后电弧喷涂系统工艺参数的确定提供了参考.     

大面积防腐施工中电弧喷涂工艺优化

为保证在大面积防腐施工中超音速电弧喷涂铝涂层质量的稳定性,用正交试验方法对喷铝工艺参数进行了优化设计,优化后的工艺参数为:喷砂角度为45°,喷涂电流150A,喷涂电压34 V,空气压力0.7MPa,喷涂距离150mm.在此条件下得到的涂层结合强度为25MPa,比一般的电弧喷涂层结合强度提高了48%.     

电弧喷涂制备铁基耐磨陶瓷涂层的工艺优化

采用电弧喷涂方法在Q235钢基体上喷涂铁基涂层,并用正交设计的方法对工艺参数进行了优化。确定优化后的工艺参数为:喷涂电流180A,喷涂电压32V,雾化空气压力0.6MPa,喷涂距离100mm。试验结果表明:采用优化后的最优工艺参数进行喷涂,所得涂层的耐磨性为Q235钢的13.7倍。     

用均匀设计法试验研究超音速电弧喷涂Ti-Al合金涂层结合强度与其工艺参数之间的关系

采用SAS－Ⅱ型超音速电弧喷涂设备，在LY12合金基体上制备Ti-Al合金涂层，用均匀设计法对超音速电弧喷涂电压、电流和喷涂距离等工艺参数对涂层结合强度的影响规律进行了试验研究与优化。结果表明，喷涂电压、喷涂电流和喷涂距离对涂层的结合强度均有影响，并且电压和电流之间存在交互作用。其中喷涂距离对结合强度的影响最大，呈二次非线性递减规律；其次是喷涂电压，其对涂层结合强度的影响为线性递增规律；而喷涂电流对涂层结合强度的影响因受喷涂电压的制约呈二次抛物线规律变化。在本试验条件下，获得的最佳喷涂工艺参数为：喷涂电压为38V，喷涂电流100A，喷涂距离为5cm。     

高速电弧喷涂复合材料涂层工艺优化与性能研究

采用FeCrNi粉芯丝材利用正交回归试验研究了高速电弧喷涂工艺参数对FeCrNi/Al2O3涂层的力学性能影响规律，并优化工艺参数。结果表明，和其它工艺参数相比，喷涂距离对涂层的结合强度、硬质相沉积效率、显微硬度有显著影响，喷涂距离与喷涂压力的交互作用对显微硬度有较明显的影响。当喷涂电流为100A，喷涂压力为0．65MPa，喷涂距离为250mm时，FeCrNi粉芯丝材涂层的结合强度仍高达31．2MPa。     

高速电弧喷涂涂层的性能

分析了高速电弧涂层的结合强度、涂层显微硬度以及涂层孔隙率，并与普通电弧喷涂涂层对比，证明喷涂粒子飞行速度的提高，极大提高了涂层性能。     

高速电弧喷涂锌涂层性能研究

使用高速电弧喷涂枪和普通电弧喷涂枪分别制备锌涂层。通过对结合强度、孔隙率、粒子尺寸和粒子飞行速度的测试表明,高速电弧喷涂比普通电弧喷涂的粒子尺寸减小,飞行速度提高,制备的锌涂层结合强度高,孔隙率低。对两种锌涂层进行的强化腐蚀试验表明,封孔处理后的高速喷涂锌涂层具有较好的抗腐蚀性能。     

A new application field of plasma spraying technique to environmental depollution

To expand the application of plasma spraying technique, TiO2 coatings were prepared using agglomerated anatase TiO2 powder to solve the environmental problems. The composition and photocatalytic activity of plasma sprayed TiO2 coatings were investigated systematically. The content of anatase TiO2 in the sprayed coatings was approximate to 7%- 15%, which was influenced by the melting state of TiO2 powder in plasma spraying process. The surface of sprayed coating was very rough and the arithmetical mean deviation of the surface profiles (Ra) was in the range of 5.7 - 8.8 μm. Under lower arc current, the surface of the coating became rougher. The anatase to rutile phase transformation temperature of agglomerated anatase TiO2 powder was approximate to 1 173 K. The TiO2 coating sprayed under the arc current of 400 A had good photocatalytic activity for the relative high content of anatase phase in it. It is concluded that the application of plasma spraying technique to environmental field has been developed.     

不同电弧喷涂工艺对3Cr13钢涂层结合强度的影响

研究了喷涂电压、喷涂电流、表面预处理、预热、后热处理对电弧喷涂3Cr13钢涂层结合强度的影响.结果表明：电弧喷涂φ2 mm的3Cr13钢丝材的适宜电压、电流为28～35 V、170～180 A;喷砂处理是提高涂层与基体结合强度的最佳表面预处理工艺;采用合适的表面预处理、喷涂打底层、严格控制基体的热量输入是提高涂层结合强度的有效途径.     

等离子喷涂AlSi-ployester封严涂层工艺优化研究

采用AlSi-ployester粉末和PARXAIR-3710等离子喷涂系统制备封严涂层.为使AlSi-ployester等离子喷涂涂层获得优良的涂层性能,选择涂层结合强度为判据,通过正交试验对AlSi-ployester等离子喷涂工艺进行了优化.利用扫描电镜,Axio lmager.A lm金相图像分析系统等手段对涂层形貌和孔隙率进行分析,同时对涂层的硬度、抗热震性能进行了测试.确定优化后的工艺参数为:电弧电流790A.主气流量62.7 L/min,辅气流量5 L/min,喷涂距离100mm.结果表明,电弧电流、主气流量、辅气流量、喷涂距离对AlSi-ployester涂层结合强度具有不同的影响,在优化的喷涂工艺参数条件下,AlSi-ployester涂层结合强度可达6.9MPa,具有较好的硬度和热震性能,可为今后等离子喷涂系统工艺参数的选定提供参考.     

CO2气氛和喷涂距离对电弧喷涂铁基非晶涂层组织及耐蚀性能的影响

为提高电弧喷涂铁基非晶涂层的非晶含量及耐蚀性,以CO₂为载流气体代替空气进行电弧喷涂试验,并研究喷涂距离对涂层组织与耐蚀性的影响。结果表明,喷涂层的厚度约为200 μm,涂层均主要由结晶相与非晶相构成。相比于空气介质,CO₂抑制了晶化,从而提高了涂层中的非晶含量。同时,喷涂距离对涂层的组织及耐蚀性能有较大影响。随着喷涂距离的增加,涂层中的非晶含量减少。当喷涂距离为100 mm时,涂层具有最高的开路电位-0.498 V(vs SCE)及最小的自腐蚀电流密度4.281 μA/cm²,耐蚀性能最好;当喷涂距离为150 mm时,涂层的耐蚀性最差。提高非晶含量和组织的均匀性可增强该涂层的耐蚀性能。     

海洋工程用钢表面喷涂Zn、Al和Zn-55%Al伪合金涂层的耐蚀性

热喷涂金属涂层是当前海洋环境下钢结构件防腐的首选方法,利用电弧喷涂技术在新型海洋工程结构用钢(Q345B钢)表面制备了Zn-55%Al伪合金热喷涂涂层,并与纯Zn涂层和纯Al涂层的耐蚀性进行了对比。结果表明:纯Zn涂层能提供较好的电化学阴极保护作用,但电化学性能欠佳;纯Al涂层表现出优良的电化学性能,但腐蚀后期产生点蚀;Zn-55%Al伪合金涂层具有更优越的耐蚀性和腐蚀防护性能。     

The Correlation Between the Coating Quality and the Moving Direction of the Twin Wire Arc Spraying Gun

Asymmetric melting behavior of the electrodes is a process-related feature of the twin wire arc spraying (TWAS) technique since the heating of the negative wire is different from that of the positive wire. The asymmetric melting behavior, particle crossover, irregular plume shape, and last but not least the arc voltage fluctuations affect the spraying jet on the whole and lead to an inhomogeneous plume. To investigate the effect of inhomogeneous spraying plume on coating characteristics, coatings were produced by moving the spraying gun in different directions, with respect to the electrodes. The porosity, micro-cracks, hardness, thickness, and adhesion strength of the sprayed coatings were measured and brought in correlation with the gun moving direction. In this study, two different wire types were investigated in order to find out the effect of the spraying gun moving direction on the coating quality.     

自动化电弧喷涂路径对涂层残余应力的影响

喷涂路径是影响电弧喷涂层残余应力的重要因素之一.利用自行开发的自动化电弧喷涂系统设计了四种典型的喷涂路径,采用X射线残余应力测试仪测量了不同路径下制备的82B高碳钢涂层的表面残余应力分布,并利用金相显微镜和X射线衍射仪分析了涂层的组织形貌与相组成.试验显示,"环形"喷涂路径制备的涂层的残余应力分布最均匀,最大应力值最低;"平行对称"路径的情况最差.组织分析表明涂层主要由氧化物和块状马氏体组织组成.最后探讨了高碳钢涂层骤冷应力、热应力和相变应力三种因素的影响机理.     

Wear behavior of high velocity arc sprayed 3Cr13 steel coating in oil containing sand

To improve the wear resistance of the machine components serving in desert areas, the 3Cr13 stainless steel coating was produced by the high velocity arc spraying technique. The microstructure and phase constitute of the coating were analyzed by SEM and XRD. The effects of sand content on the friction and wear behaviors of the coating under the lubrication of oil containing sand were investigated on a ball-on-disk tester. SEM was used to reveal the wear mechanisms of the coating. The results show that the wear volume increases with increasing the sand content in the oil, and the sprayed coating exhibits better triobological properties compared with the 1045 steel. The predominant wear mechanisms of the sprayed coating are micro-cutting, brittle fracture and delamination.