等离子喷涂高温涂层残余应力模拟比较研究

本文运用有限元方法对等离子喷涂高温涂层(包括W涂层、Zr C涂层和Zr O2涂层)沉积过程中涂层内部残余应力进行了数值模拟计算,着重对涂层表面及涂层与钛合金基体界面处径向应力进行分析,讨论了这三种高熔点材料及不同的涂层厚度(0.2mm,0.5mm,0.8mm和1.0mm)对残余应力状态及分布的影响。结果表明,涂层表面处,Zr C涂层径向应力值最大;涂层与基体界面处,随着涂层厚度的增加,W涂层径向应力值逐渐超过Zr C涂层;Zr O2涂层在其表面及涂层与基体界面处的径向应力值在三种材料中均为最小。涂层内部径向应力分布均匀,在试样边缘处,W涂层和Zr C涂层应力集中和突变现象较为显著,而边缘效应对Zr O2涂层影响较小。     

低压等离子喷涂硬质涂层的应用

据“Surface & Coatings Technology”,1989,39/40:127-134报道,低压等离子喷涂(LPPS)作为可改善涂层性能的优良的表面改良技术已得到广泛承认。在生产钢铁的设备领域里,大量需要硬质、耐高温、抗侵蚀及耐腐蚀材料。本文主要讨论了低压     

低压等离子喷涂涂层膜基界面结合能的研究

用努氏界面印痕法 ,对铁基Ni/Fe、镍基Cu/Ni低压等离子喷涂涂层的膜基界面进行界面结合能的研究 ,分析得到涂层界面的断裂表面能。分析得出铁基纯镍Ni/Fe涂层界面的断裂表面能比镍基铜Cu/Ni涂层的断裂表面能高。界面微观分析表明 ,镍基铜Cu/Ni涂层材料疏松 ,膜基界面存在较多裂纹 ,另外涂层和基体观察不到元素扩散层。Ni/Fe涂层界面结合致密 ,约有 2～ 3 μm的元素扩散层。     

等离子喷涂涂层的研究进展

本文介绍了等离子喷涂涂层的微观结构,力学性能,涂层表面处理及物理性能等国内外最新的研究进展。     

液相等离子喷涂涂层研究进展

悬浮液等离子喷涂(SPS)和溶液前驱体等离子喷涂(SPPS)采用悬浮液或溶液前驱体替代传统等离子喷涂中的粉末材料,可制备出由大量细小粒子组成的具有纳米结构及独特性能的涂层,近年来,引起了广泛关注。本文以SPS和SPPS涂层应用方向为线索,介绍了SPS和SPPS涂层研究进展,并与传统等离子喷涂制备的涂层性能进行对比,展示了SPS和SPPS涂层的优点和应用价值。     

低压等离子喷涂ZrB_2-SiC复合涂层烧蚀机理研究

采用喷雾干燥制备出适用于低压等离子喷涂的ZrB_2-SiC复合粉体,采用低压等离子喷涂可在石墨基体表面制备ZrB_2-SiC复合涂层,研究了粉体和所制备的涂层组织形貌、相结构及烧蚀防护机理。结果表明:ZrB_2-SiC复合粉体呈现良好球形,粒度介于20~50μm,流动性可达28s/50g;所制备的涂层呈现典型的等离子喷涂特征,涂层孔隙率为6.8%,结合强度达10.3MPa,物相与粉体一致;涂层经等离子弧烧蚀后呈现三种不同形貌区域,其中,中心高温区呈现ZrO_2熔化再结晶形貌,过渡中温区由于熔融的SiO_2有效填充涂层表面缺陷而呈现致密平整结构,边缘低温区因B2O3、SiO_2熔融量不足无法填充缺陷而较多地保留喷涂态形貌。     

低压等离子喷涂钨薄膜及纳米粉末

本文采用了一种新的等离子化学工艺来制备钨薄膜.这种工艺采用超细粉或前驱体作为原料,利用低压下等离子使原料气化,蒸发沉积成纳米尺寸颗粒,形成等轴晶和柱状晶结构,这与传统的等离子喷涂差异很大,传统的等离子喷涂得到的颗粒为典型的扁平化结构.颗粒尺寸分析表明这种技术制备的钨粉末粒度为30～150 nm,制备的沉积层中的钨颗粒尺...     

低压等离子喷涂CoCrAlYTa-10%Al2O3涂层组织及性能研究

在SUS304钢基体上利用低压等离子喷涂（LPPS）技术制备CoCrAlYTa-10%Al2O3涂层,并通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪、显微硬度计对涂层的组织与性能进行了分析,研究了涂层的耐冲刷腐蚀以及抗高温氧化性能。结果表明：LPPS制备的CoCrAlYTa-10%Al2O3涂层结构致密,硬度高,涂层与基体结合良好,具有良好的抗冲刷腐蚀及抗高温氧化性能。     

低压等离子喷涂 TaSi2/MoSi2 涂层组织结构及性能研究

采用低压等离子喷涂技术制备了 TaSi2/MoSi2 涂层。 通过 XRD、 SEM 、 EDS 等手段分析了涂层氧化前后 组织结构及相结构。 结果表明, TaSi2/MoSi2 涂层呈现典型的层状结构, 组织结构均匀致密 , 孔隙率为 3.1%; 涂 层由 TaSi2 和 MoSi2 两相组成, 喷涂过程中未发生相结构转变; 空气中 1650℃氧化 30min 后, 涂层表面生成致密 和玻璃态 SiO2 保护膜, 涂层具有良好的自愈合能力 , 表现出良好的高温抗氧化性能。     

镍基单晶低压等离子喷涂NiCoCrAlYTa涂层高温高周疲劳性能

采用低压等离子喷涂技术在镍基单晶高温合金上制备了NiCoCrAlYTa涂层,研究了在大气环境870℃高温、轴向应力控制方式和应力比R=0.1条件下,有涂层的镍基单晶的高周疲劳性能,并与无涂层的镍基单晶高周疲劳性能进行了比较。通过失效分析,对有涂层的镍基单晶疲劳裂纹源形成与扩展机制进行了初步探讨。结果表明,有涂层的镍基单晶疲劳极限为480MPa,无涂层的镍基单晶疲劳极限为440MPa,涂层提高了镍基单晶基体疲劳极限,提高幅度约9.1%。在480MPa至580MPa应力幅范围内,有涂层的镍基单晶疲劳寿命高于无涂层镍基单晶。有涂层的镍基单晶疲劳断裂试样的裂纹源均来自基体内部,疲劳寿命主要取决于疲劳裂纹源孕育及形成寿命。     

等离子体喷涂ZrC涂层耐磨性能研究

采用大气等离子体喷涂技术制备了Zr C涂层,表征了涂层的显微结构和基本性能。采用球-盘接触方式,以WC-Co硬质合金球为对磨球研究了Zr C涂层在不同载荷下的磨损性能,同时,与常用的Al2O3耐磨涂层进行了比较。结果表明:Zr C涂层主要由立方相Zr C组成,存在部分因氧化而生成的四方相Zr O2。5~30N低载荷条件下,Zr C涂层的稳定摩擦系数低于Al2O3涂层;40~60N高载荷条件下,Zr C涂层的稳定摩擦系数略高于Al2O3涂层。不论低载荷条件还是高载荷条件下,Zr C涂层的体积磨损率均低于Al2O3涂层。载荷较低时,Zr C涂层的磨损失效形式主要为疲劳剥落和颗粒拔出;在高载荷条件下,发生对磨球的物质转移,Zr C涂层的磨损失效形式以转移膜磨损和犁削为主。     

喷距对低温高速火焰喷涂Ti涂层的影响

采用新研发的低温高速火焰喷涂在A3钢基体表面沉积了钛涂层,对涂层的显微结构和相组成进行了表征,探讨了喷距对涂层结构和相组成的影响.结果显示,涂层表面均具有较高的粗糙度,涂层的剖面分析表明涂层包含近表面疏松结构区和内部致密区.近表面疏松结构区不仅涂层的孔隙高,孔径大,而且存在较多裂纹;除80mm喷距,其他3种喷距下涂层的内部致密区仍有较多大孔隙,80mm喷距下可以获得涂层内部致密区的致密度达到99％,但涂层中观察到灰色的氧化物界面.XRD分析表明,钛涂层中含有一定量钛的氧化物相.利用粒子在焰流中的速度特征,发现粒子的速度随喷距的降低而提高了,分析认为高速粒子对前面沉积涂层的喷丸效应是获得致密钛涂层的关键因素.     

等离子喷涂制备铁基非晶合金涂层的结构及其耐腐蚀性能的研究

选用铁基非晶合金粉末(含有Cr,Mo,Ni,P,B,Si)采用等离子喷涂方法在Q235低碳钢和不锈钢基体上制备合金涂层,通过金相显微镜、X射线衍射和扫描电子显微镜研究分析了涂层的相组成和显微结构。研究结果表明:该涂层与基体结合紧密,涂层均匀致密度高,涂层主要由非晶组成;涂层由变形成条带状的粒子相互搭接而成,其中含有少量未熔粒子和氧化物。所制备的铁基非晶涂层气孔率约2.5%,硬度为750～850 HV0.1。通过在H_2SO_4、HCl和NaOH溶液中进行浸泡腐蚀和三电极电化学分析,表明该涂层具有优异的耐腐蚀能力。     

超音速等离子喷涂制备WC-Co涂层的技术经济分析

介绍了应用自行开发的高效能超音速等离子喷涂技术(HEPJet)制备WC-12Co涂层的一些性能与技术特点,并与APS和目前应用较多的超音速火焰(HVOF)喷涂方法进行了技术经济对比分析。结果表明HEPJet制备的WC-Co涂层中WC的分解和失碳现象较APS显著改善,而涂层的氧化低于HVOF,使涂层的性能优于APS,与HVOF相当;另一方面由于HEPJet制备WC-Co涂层的沉积效率高,能耗低,综合喷涂成本下降,显示出良好的技术经济特色。     

大气等离子喷涂铝硅-聚苯酯涂层的工艺及性能研究

利用大气等离子喷涂国产化铝硅-聚苯酯粉末,针对喷涂工艺对铝硅-聚苯酯粉末喷涂涂层的金相组织、硬度、热稳定性、结合强度等性能的影响进行了研究。结果表明:国产化铝硅-聚苯酯粉末可满足喷涂工艺要求,通过调节工艺参数可实现涂层较好的组织分布及力学性能状态,保温50h后涂层硬度有所降低,后期趋于稳定。     

超音速等离子喷涂纳米防污陶瓷涂层研究

以NiCr合金为底层,含防污成分的纳米Al_2O_3-13%TiO_2为面层,采用超音速等离子喷涂方法制备纳米防污陶瓷涂层。研究了不同工艺对涂层截面形貌、孔隙率、显微硬度及结合强度的影响,探讨了涂层的防污性能,获得了较优的喷涂工艺参数:Ar流量3.6～3.8 m~3/h,H_2流量0.4 m~3/h,电流400～420A,电压150V,喷距100mm,送粉量30g/min。采用较优超音速等离子喷涂工艺制备的纳米防污陶瓷涂层孔隙率可达0.8%,HV_(0.3)≥987,结合强度≥35.15 MPa,并且抗海生物附着性能优良。