WC粉末爆炸喷涂BT-20钛合金的涂层性能研究

通过对爆炸喷涂工艺原理的分析,指出喷枪结构、喷涂距离和各气流量等重要工艺参数对涂层质量的影响,确定最佳的工艺参数.采用爆炸喷涂与等离子喷涂2种工艺在BT-20钛合金基体上制备WC涂层.经过对2种涂层的性能对比分析,发现与等离子喷涂相比,爆炸喷涂涂层的硬度大、结合强度高并且爆炸喷涂涂层的金相组织均匀、致密、孔隙率低,在涂层基体界面上无明显的宏观和微观缺陷,抗氧化能力强.     

激光等离子复合热源喷涂工艺沉积机理研究

目的提高涂层的结合强度和改善微观组织结构。方法选取WC-10Co4Cr喷涂材料,分别通过激光等离子复合热源喷涂工艺以及等离子喷涂工艺制备涂层,对涂层组织与基本性能进行检测,对两种不同喷涂工艺的沉积机理作对比分析研究。研究复合热源喷涂涂层微观组织结构以及涂层与基体间结合方式较等离子喷涂涂层的变化。利用高速摄像仪对激光等离子复合热源喷涂以及等离子喷涂的工艺过程进行跟踪监测和分析,研究复合热源沉积过程中,基体表面微熔池的形成及粉末粒子在不同沉积工艺过程中熔融状态的对比,分析等离子喷涂涂层和复合热源喷涂涂层的沉积机理。结果等离子喷涂WC-10Co4Cr涂层以机械结合方式为主,涂层结合强度为39.5 MPa,孔隙率为1.7%,而激光等离子复合热源喷涂WC-10Co4Cr涂层实现了冶金结合,其结合强度提升到91 MPa,孔隙率降低到0.86%。结论激光等离子复合热源喷涂工艺可以有效提升涂层的结合力,改善涂层组织致密性,更有利于涂层的耐磨耐腐蚀性能。     

电弧喷涂工艺参数对涂层组织和性能的影响

为研究电弧喷涂中工艺参数对涂层的组织和性能的影响,以低碳钢为基材,选用1Cr13、3Cr13两种丝材为电弧喷涂材料制备了不同工艺参数下的涂层,对比了不同材料、不同工艺参数下制备的电弧喷涂涂层的组织和性能,通过实验分析了工艺参数对涂层组织和性能的影响,说明了喷涂工艺参数对涂层组织影响的基本规律.     

电弧喷涂4Cr13涂层预处理工艺及组织与性能研究

采用喷砂粗化、喷砂+喷涂打底涂层、喷砂+电拉毛这3种工艺对QSTE420TM钢板进行表面预处理,之后采用相同工艺进行电弧喷涂4Cr13涂层,分析了涂层组织和断口形貌,测试了涂层的显微硬度和结合强度,对比了3种预处理工艺对涂层组织和性能的影响.结果表明:电弧喷涂4Cr13涂层组织呈现出典型的层状结构;不同的表面预处理工艺对涂层的结合强度影响显著,喷砂粗化+喷涂打底涂层能使4Cr13涂层获得最优的综合性能.     

爆炸喷涂工艺参数对AlCuFeSc准晶涂层力学性能的影响

目的 研究爆炸喷涂工艺参数对AlCuFeSc准晶涂层力学性能的影响规律,进一步提升铝合金表面AlCuFeSc准晶涂层的性能。方法 采用爆炸喷涂工艺制备准晶涂层,以正交试验方法对爆炸喷涂氧燃充枪比、喷涂距离、喷涂频率3个影响涂层性能的关键参数进行优化。借助显微硬度计、拉力试验机研究涂层的力学性能。采用SEM、XRD、EDS等手段表征粉末及涂层的微观物相结构。结果 在试验参数范围内,以涂层的表面硬度和结合强度性能为主要判定指标,各因素对涂层性能的影响从大到小依次为氧燃充枪比、喷涂距离、喷涂频率。综合考量涂层表面硬度和结合强度2个指标,得到了AlCuFeSc涂层的最佳制备工艺,氧燃充枪比为56%,喷涂距离为210 mm,喷涂频率为1次/s。在该最佳工艺参数下制备的准晶涂层致密且与铝合金基体结合良好,涂层表面硬度为583.4HV0.3,结合强度为63.24 MPa,孔隙率为0.648%,准晶相的含量为69%。结论 采用最佳工艺参数制备的AlCuFeSc准晶涂层相较于非最佳工艺参数喷涂涂层,其性能得到较大提高,可为未来准晶涂层的应用提供参考。     

等离子喷涂制备典型涂层研究进展

从航空航天到交通运输、电子设备和医疗器械等,大大小小的行业中均可见到涂层的应用,涉及到这些领域的涂层种类主要有耐磨、耐蚀涂层、热障涂层、压电陶瓷涂层和生物陶瓷涂层等。等离子喷涂技术具有喷涂材料范围广、工艺简单等优点,是制备上述典型涂层的常用工艺方法。虽然同种工艺可制备出不同种类涂层,但由于所选的喷涂材料、喷涂参数不同,所获得的涂层性能和涂层结构之间也存在着一定差异,须对等离子喷涂各类涂层的研究进行分析与总结。基于此,文中简要介绍了国内外等离子喷涂涂层的应用现状,之后从不同种类涂层功能需求和技术特点出发,分析喷涂工艺对涂层结构和性能的影响。最后对提升涂层性能的工艺方法进行总结,并对今后等离子喷涂涂层技术的发展趋势进行了展望。     

工艺参数对爆炸喷涂WC-Co涂层性能均匀性的影响

采用正交实验, 分别研究了氧燃率、喷涂距离对爆炸喷涂WC-Co涂层性能的影响. 通过工艺优化, 获得了结构均匀致密、硬度高、弹性模量大、耐磨性能好的WC-Co涂层. 利用 XRD和SEM分析涂层的物相组成、观察其微观结构, 经截面与表面力学性能和磨损性能对比, 优化后的涂层表现出近似各向同性特征. 分析指出涂层均匀的微观结构及低孔隙率是导致其近似各向同性特征的主要原因.     

金属喷涂、堆焊与修复——金属喷涂工艺与设备

不同喷涂方法制备马氏体不锈钢涂层组织性能对比,不同电弧喷涂工艺对3Cr13钢涂层结合强度的影响，高速电弧喷枪中电弧场的数值模拟,聚酰亚胺复合材料等离子弧喷涂温度场数值模拟,等离子体喷涂纳米结构热障涂层微观组织及性能,[编者按]     

转向架构架硅酸锌防腐液喷涂与灌装工艺方法

文中对转向架构架硅酸锌防腐液喷涂与灌装2种工艺方法进行了试验对比,通过A组试件模拟侧梁内腔封闭腔室结构,以及B组和C组试板,模拟工件喷涂与灌装2种工艺方法的可行性,并对2种工艺方法获得的涂层外观、附着力及防腐性能进行了试验对比,详细阐述了2种工艺方法的优劣之处。     

超音速火焰喷涂铁基非晶涂层的微观组织及性能

为增强海洋工程装备中关键部件的耐磨与抗腐蚀性能,采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在不锈钢基体表面喷涂Fe基非晶涂层。利用SEM、XRD和DSC等,对该涂层的微观组织、相结构及性能进行了分析。研究了喷涂中煤油流量、氧气流量、喷距对非晶涂层微观组织和性能的影响。结果表明,超音速火焰喷涂制备的铁基非晶涂层组织结构均匀致密,呈完全非晶态结构。喷涂工艺参数对涂层的显微硬度具有重要影响,在优化工艺参数下获得的显微硬度为912.1 HV0.3。不锈钢喷涂非晶涂层后耐磨性提高。     

高效优质的防腐蚀新技术--高速电弧喷涂技术

介绍了新型高速射流电弧喷涂技术的原理,特点,并对涂层性能和组织结构进行了研究,着重了高速流射电弧喷涂技术在电站锅炉管道的热腐蚀防护等工作中的应用,指出高速电弧喷涂技术是２１世纪表面工程技术中的重点发展方向之一。     

涂层开裂对几种热喷涂涂层抗蚀效果的影响

研究了涂层开裂对高速火焰喷涂Ni-Cr/Cr3C2、高速火焰喷涂Ni60B/WC、高速电弧喷涂Fe-Al/Cr3C2、高速电弧喷涂FeCrAl四种涂层抗蚀效果的影响.研究结果表明,涂层开裂导致不同涂层的抗蚀效果有不同程度的下降;基体暴露在外进而被腐蚀是抗蚀效果下降的主要原因;基体被暴露的面积不同是抗蚀效果下降程度不同的直接原因.和涂层开裂和涂层抗蚀效果的影响的研究有待于进一步深入.     

Study on microstructure and properties of high velocity arc sprayed Fe3 Al intermetallic coating

Coating structural materials with Fe3Al based intermetallics may rapidly lend to industrial application of their environment and wear resistant features. In the present study, high velocity arc spraying (HVAS) was used to in-situ synthesize Fe3Al intermetallic coating. The microstructural characterization and properties of the coating have been investigated. The microstructure was found to consist of Fe3A1 based intermetallic ( 1303 and B2 ) and a-Fe regions together with fine oxide ( ct-Al2 03 ) layers. TEM images of coating show that the solidified lamellae are polycrystalline and have a grain size of the order of about 150 rim, and there also exists amorphous state in some areas. It can be concluded that a very high cooling rate has been obtained during HVAS process. Moreover, the coating has relatively higher ndhesion strength and microhardness, as well as lower density and porosity.     

CFB锅炉用MMC防磨涂层的失效原因与机理

在465t/h循环流化床锅炉（CFB）水冷壁管上用高速电弧喷涂（HVAS）方法制备Cr3C2颗粒增强金属基复合材料（MMC）防磨涂层,运行180天后,在失效涂层部位取样,研究涂层的失效原因与失效机理.结果表明,涂层上端与管壁过渡处最容易发生早期失效,原因是涂层厚度形成的凸台造成的局部涡旋流;在低攻击角颗粒冲蚀下,MMC涂层的失效机理主要是微观切削和腐蚀;在高攻击角颗粒冲蚀下,涂层的失效机理主要是涂层被大攻击角颗粒撞击后碎片的剥落.两种情况下均伴随有涂层表面的高温氧化和低温热腐蚀.MMC涂层在低攻击角颗粒冲蚀下的耐磨性优于高攻击角颗粒撞击的耐磨性.最后,给出了采用涂层厚度过渡处理的解决方法.     

Zn-Al-Mg-RE涂层自封闭特性在复合涂层中的作用机制

通过铜加速醋酸盐雾腐蚀试验,研究了自封闭特性在Zn-Al-Mg-RE高速电弧喷涂层与舰船涂料结合成防腐复合涂层中的作用.经过480h的试验,在基体上直接涂装涂料的试样表面的划痕里充满了铁锈,而中间喷有高速电弧喷涂层的试样表面划痕里只有少量的白锈.这说明在腐蚀环境中,Zn-Al-Mg-RE高速电弧喷涂层表面的微观孔隙能够被自身的腐蚀产物堵塞,生成的腐蚀产物非常致密,能够阻止缺陷处继续被腐蚀.从试验结果可知在复合涂层体系中,高速电弧喷涂层的自封闭特性起到了积极的作用.     

Zn-Al-Mg-RE涂层与有机涂层协同性的研究

采用高速电弧喷涂技术在Q235钢表面制备Zn-Al-Mg-RE涂层后涂装海洋防腐有机涂层,构建一种新型的长效防腐复合涂层.同时,在Q235钢基体和高速电弧喷涂Al涂层表面涂装该有机涂层作为对比试样,观察了在5wt%NaCl溶液中常温浸泡212天后各体系微观孔隙处腐蚀产物的微观结构,用电化学交流阻抗谱技术研究了微观孔隙形成过程中金属涂层与有机涂层之间的协同性.结果表明,Zn-Al-Mg-RE涂层体系微观孔隙中形成的腐蚀产物微观结构致密;Zn-Al-Mg-RE涂层与该有机涂层具有最好的协同性.     

高速电弧喷涂粒子雾化特性试验研究

本文研究了高速电弧喷涂Ａｌ和３Ｃｒ１３的粒子雾化特性。用Ｐｉｔｏｔ管总压法和扫描电镜,图象分析仪分别测定了喷枪出口雾化气流轴向分布和雾化粒子的粒度分布,用ＰｅａｒｓｏｎＸ＾２分布拟合检验法对粒子的粒度分布进行统计分布检验。     

Fabricating Aluminum Bronze Rotating Band for Large-Caliber Projectiles by High Velocity Arc Spraying

The necessity of finding new rotating band materials and developing corresponding joining technologies for large-caliber projectiles has been revealed by the recent increase in the ballistic performance of high loads. In this paper, aluminum bronze coatings were fabricated by the high velocity arc spraying (HVAS) technique. Microstructure and microhardness of the prepared coatings were investigated. Ring-on-disk dry sliding wear tests were conducted in an ambient condition to examine the tribological behavior of the coatings. Quasi-static engraving processes of rotating bands made of as-sprayed aluminum bronze coating and bulk copper were studied using rate-controlled push test methodology on an MTS 810 Material Testing System. The results show that the as-sprayed aluminum bronze coatings have a dense microstructure with porosity of about 1.6%. Meanwhile, the as-sprayed coating presents a higher microhardness than pure copper. The friction coefficient of coatings is about 0.2-0.3 in the steady state. Tribological mechanisms of the as-sprayed coatings were discussed. The engraving test results show that the aluminum bronze rotating band presents high bonding strength and good plasticity. The HVAS aluminum bronze coating should be a possible substitute for the state-of-the-art copper rotating band.     

电站锅炉防护用Fe-Al/Cr3C2涂层性能研究及应用

使用高速电弧喷涂技术结合Fe-Al/Cr3C2粉芯丝材制备了铁铝金属间化合物涂层,对涂层的常温与高温性能进行了研究,并进行了应用的探索.结果表明,Fe-Al/Cr3C2复合涂层具有典型的层状结构、较高的结合强度和硬度;涂层的耐高温冲蚀性能良好,温度升高、角度增大,冲蚀性能提高;由于Cr2O3的存在以及涂层结合能的提高,Fe-Al/Cr3C2涂层的高温抗腐蚀性能较高;其常温和高温耐磨损性能也较高;应用研究表明,该涂层适合用于电站锅炉＂四管＂的防护.     

Heat transfer analysis of atomized droplets during high velocity arc spraying

The heat transfer problem of the atomized droplets during high velocity arc spraying (HVAS) was modeled and solved by a numerical method using a Fe-Al alloy, and the influences of several important process parameters on the heat transfer behaviors of the atomized droplets were analyzed. The results show that the initial cooling rates of different size droplets range from 105 to 107 K/s, thus producing the coating microstructure with the features of rapid solidification. The droplet size, atomization gas pressure and droplet superheat have great influences on the heat transfer behavior of the droplet. The droplet temperature and cooling rate are much sensitive to the droplet sizes, but insensitive to the atomization gas pressure and droplet superheat. It can be predicted that the properties of HVAS coatings will be improved by decreasing droplet size as well as increasing atomization gas pressure and droplet superheat in certain extents.