激光辅助冷喷涂技术应用进展

激光辅助冷喷涂技术是基于冷喷涂的原理,综合冷喷涂和激光熔覆的优点为一体的复合涂层沉积技术,可以沉积致密匀称、孔隙率可控的功能涂层,而且沉积速度快、涂层废品率低。本文主要介绍了该技术的原理及其最新应用范围,阐述了采用该技术在制备Stellite-6合金涂层、Ti涂层、Al-12 wt.%Si涂层、Ni60基金刚石复合涂层、Ti-HAP复合生物涂层等不同领域的应用优势。激光辅助冷喷涂技术的应用是激光用于工程部件表面修饰、涂层制备,提升部件性能的一个新趋势。     

AZ91D合金微弧氧化中金属型试样与触变成形试样的电参数对比

通过对两种不同加工工艺(金属型铸造、触变成形)AZ91D镁合金在完全相同电解液中进行的两组相同的微弧氧化实验,研究基材对微弧氧化过程的影响,探索电流-处理时间的变化规律。实验证明,基体对微弧氧化过程的起弧电压及电流-时间变化曲线有明显影响,但对膜层厚度、孔隙率及电流-时间变化曲线的影响不大。电流在整个实验过程中呈波浪形减小,并最终伴随二次起弧的发生。短时间、大电流的方法可以生成一定厚度的致密陶瓷层(20～30μm),表面光洁度较高,而且有利于节能。两组实验的实验现象无明显差异。     

热镀锌沉没辊轴套用PTA涂层耐蚀性的研究

在CoCrMo系合金、CoCrW系合金、铁基合金和镍基合金中添加硼化物、碳化物,采用等离子喷焊(PTA)的方法,在热镀锌沉没辊轴套上制备多种涂层。研究结果表明,在CoCrMo系合金中添加CrB2MoB的涂层,焊道成型性良好;涂层表面与锌液基本不浸润,腐蚀面平滑,耐蚀性最佳。     

B含量对PTA铁基耐磨熔覆层组织与性能的影响研究

采用等离子熔覆（PTA）在Q235上制备出含有细小碳化铌的Fe-Cr-B-C-Nb熔覆层,设计了B含量分别为0,2.2％,3.2％,4.0％的四组合金,通过SEM,XRD,MLS-225型湿式橡胶轮磨粒磨损试验机,自制落锤冲击试验机研究了B含量对Fe-Cr-B-C-Nb熔覆层组织与性能的影响.结果表明B含量对熔覆层组织与性能有显著的影响,随B含量的增加,合金硬度不断增加,耐磨性逐渐增加,合金的耐冲击性逐渐变差,当B含量为2.2％时,合金具有良好的综合性能.     

可磨封严涂层材料喷涂过程中石墨含量变化研究

研究了镍包石墨系复合粉末经等离子或火焰喷涂焰流后石墨含量的变化。结果显示,镍包石墨粉末经过喷涂焰流后石墨含量出现显著下降,幅度达11.7%～24.6%。在镍包石墨粉末中加入镍铬铝粉末制成混合粉末可减少经过等离子焰流后的石墨损失。石墨损失的方式主要是燃烧损失。等离子喷涂工艺对镍包石墨粉末中石墨的烧损少于火焰喷涂。等离子喷涂工艺可通过影响涂层中石墨含量影响涂层的性能。     

HVOF 制备 MCrAlY 涂层过程中 WC 杂质颗粒的演变遗传行为研究

在热喷涂工业生产过程中,喷涂制备不同材料体系的涂层之前需要对送粉路径(送粉罐、送粉盘、搅拌器、送粉管路、送粉针)进行清理,但由于送粉路径内部结构复杂且存在静电吸附效应,使得残留于喷涂系统的粉末无法被完全去除,通常以微量杂质颗粒的形式被带入新涂层,进而影响新涂层的性能。为此,本文研究了在单晶基材表面采用高速火焰(HVOF)喷涂制备MCrAlY涂层过程中,送粉路径残留的WC杂质颗粒(WC-10Co4Cr)在涂层及涂层与基材界面处的遗传演变行为,分别采用SEM、EDS分析了WC杂质在喷涂态、热处理态涂层中的微观组织和相组成。研究结果表明,WC杂质颗粒确实存在于MCrAlY涂层中,并在后期热处理及氧化试验中进一步分解而固溶于涂层中,甚至扩散至单晶基材内部引起含W碳化物的生成,影响涂层及单晶基材的显微组织,改变局部的成分均匀性。同时,本文还采用ThermoCalc软件进行了热力学计算模拟,辅助分析了WC分解及W与C元素在显微组织中的遗传特性。对于WC类粉末和MCrAlY粉末共用的HVOF喷涂设备,建议给MCrAlY粉末配备单独的送粉路径,以确保涂层的纯净度与质量。     

超音速喷涂Cr3C2-25NiCr复合涂层的组织及电化学特性研究

采用超音速火焰喷涂(HVOF)设备在Q235钢表面制备了Cr3C2-25NiCr金属陶瓷涂层,对涂层的显微形貌、组织成分和机械性能进行了研究,结果表明:HVOF制备出的金属陶瓷涂层主要由NiCr、Cr3C2和Cr7C3相组成,涂层致密、硬度高,与基材的结合强度好。实验还测试了涂层和基材在0.5%H2SO4溶液中的腐蚀、电化学行为,阳极极化曲线测试结果显示出涂层在0.5%H2SO4溶液中具有很好的耐蚀性,通过SEM及所配能谱对基材和涂层腐蚀产物形貌和成分进行分析,发现涂层腐蚀主要发生粘结相NiCr合金处,而Ni、Cr氧化物阻止了腐蚀进一步发生,96h浸泡实验也证实了致密的金属陶瓷涂层对基材有很好的抗腐蚀保护作用。     

两种封严涂层与钛合金摩擦磨损性能研究

采用热喷涂工艺在TC4钛合金表面制备KF-20B和KF-118封严涂层,利用环块式滑动磨损试验机测试封严涂层与TC4钛合金对磨时的室温摩擦磨损性能,并通过SEM和EDS分析了涂层和钛合金对磨环的磨损表面和磨屑形貌。结果表明:与TC4钛合金对磨时,KF-20B与KF-118涂层的摩擦系数均为0.4左右。KF-20B涂层中的润滑材料除了BN还包含石墨,KF-118涂层中的膨润土具有优异的润滑和减摩作用,从而降低了摩擦系数,提高了与TC4钛合金的对磨匹配性能。     

含W元素与含P元素铁基非晶合金涂层耐蚀性能的对比研究

本文采用两种Fe基非晶合金粉末,通过大气等离子喷涂工艺制备非晶涂层。其中一种含有10％P元素（编号Fe-P）,另一种含有10％W元素（编号Fe-W）,且二者其他化学成分相同。通过电化学工作站对涂层分别在酸、碱、盐腐蚀介质中的耐蚀性能进行了研究。研究表明,Fe-W与Fe-P涂层在1mol／LH2S04溶液中的耐蚀性能相当,而在10％NaOH溶液中Fe-W涂层的自腐蚀电位提高了135mV;在3．5％NaCl溶液中Fe-W涂层的自腐蚀电位提高了358mV,并且产生了耐氯离子腐蚀的钝化膜,耐腐蚀能力优于Fe-P涂层。     

热喷涂与微弧氧化法制备镁合金表面陶瓷层

通过对热喷涂与微弧氧化这两种镁合金表面陶瓷层制备方法的综合比较,探讨了它们各自的适用范围、优缺点和应用前景,并对它们作为镁合金表面防护技术的发展方向进行了展望。