电弧超声提高电弧喷涂铬涂层的结合强度

提出了用电弧超声方法提高电弧喷涂铬涂层结合强度的新方法.作为电弧喷涂的热源,在对其施加高频调制之后,喷涂电弧可以作为超声发射源.电弧超声改善了喷涂材料的雾化效果,提高了涂层的结合强度,而且结合强度随着超声频率和激励电压的提高而提高.     

超声电弧对6061铝合金MIG焊接头组织和性能的影响

为了改善铝合金MIG焊的接头质量,利用外接超声激励装置在MIG焊接电弧中激发出超声,并研究了超声激励频率对6061铝合金对接焊缝的成形、气孔分布、显微组织及力学性能的影响规律. 结果表明,超声电弧可以有效的细化焊缝组织、减少焊缝气孔量,提升接头的强度. 与常规MIG焊接相比,在引入超声电弧后,焊缝的熔宽增加,焊缝中胞状树枝晶组织被细化,等轴晶区域占比增加,在激励频率为30 kHz时组织细化效果最好;随着激励频率的增加,焊缝中的气孔量逐渐降低,焊接接头的抗拉强度提高,当激励频率为50 kHz时,抗拉强度最高,达到235 MPa,为母材强度的73.4%,对应拉伸断口中韧窝的形态更加等轴化、分布更加均匀.     

超声频率对等离子喷涂热障涂层结合强度的影响

在等离子喷涂过程中实时引入超声激励，进行ZrO2热障涂层制备。喷涂过程中保证超声激励能量不变。改变超声频率，并与不加超声进行对比，研究电弧超声频率对涂层结合强度的影响。结果表明，适当的超声频率对于涂层结合强度的提高和稳定起到了促进作用。     

声电沉积C/C磷灰石生物活性涂层的超声作用机制

采用声电沉积工艺在炭/炭复合材料表面制备了磷灰石生物活性涂层,借助SEM,EDAX,XRD,FTIR等分析测试手段,考察了超声频率对涂层组成、结构和形貌的影响.结果表明低超声频率时(25 kHz)形成片状羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2(HA));当超声频率升高时(45 kHz或60 kHz)形成棒状磷酸氢钙(CaHPO4·2H2O(DCPD)).随着超声频率的升高,涂层呈紧密堆积并沿(021)、(041)晶面择优生长,涂层厚度和n(Ca)/n(P)逐渐减小,电解液的pH值逐渐升高.超声波对电沉积的作用主要是降低了钙磷相反应能垒和增强了类旋转效应.     

等离子与电弧喷涂Ni-Cr-Al涂层结合强度和磨粒磨损性能

采用等离子和电弧两种方法制备厚度不同的Ni-Cr-Al涂层,对比涂层在不同喷涂工艺下的组织结构、结合强度、涂层挠度和耐磨性能,并研究涂层结合强度和挠度随涂层厚度变化的规律.结果表明:涂层组织均呈现出典型的层状结构特征,界面结合良好.结合强度和挠度均随着厚度的增加而降低,当厚度＞0.5 mm时,等离子涂层的结合强度和挠度随厚度下降的幅度要大于电弧喷涂涂层,其中等离子涂层最大厚度为1.3 mm时结合强度为21.57 MPa,挠度为10.9×10-3in(l in=25.4 mm),而电弧喷涂涂层厚度为2.2 mm时的结合强度为22.79 MPa,挠度10.3×10-3in,涂层的绝对磨损量随着磨损时间的增加而升高,但相对磨损量则降低,涂层的磨损量随着磨损试验载荷的增大而增大.     

电弧超声对SiCp/Al基复合材料等离子弧焊焊缝组织与性能的影响

通过外加激励源方式对等离子电弧进行高频调制从而激发出电弧超声,以Ti丝作为填充材料,以氮氩混合气体作为离子气,在不同激励频率下对SiCp/6061Al复合材料进行电弧超声等离子弧原位合金化焊接。结果表明：在施加电弧超声后,焊缝组织中TiC、TiN等新生颗粒明显得到细化,分布较为均匀;粗大Al3Ti相得到细化且数量减少;在50kHz时焊缝组织最优。拉伸试验结果表明：在施加50kHz超声时拉伸强度最大为225MPa,比未施加超声时的203MPa增加了7%左右。     

随焊超声搅拌对铝合金电弧增材制造组织及性能的影响

在5356铝合金电弧增材制造时，采用随电弧同步移动的搅拌针在熔池内施加不同频率（30、40、50kHz）超声搅拌，结果表明：增材层组织与未施加超声搅拌时相比，晶粒细化，柱状晶数目减少，等轴晶数目增加；且随着超声频率增加，晶粒细化更加明显；增材层孔隙率随超声搅拌频率增加呈降低趋势，在30、40、50 kHz时分别为0.73%、0.64%、0.59%，但均高于未加超声搅拌的试样（0.2%）；随着超声搅拌频率增加，增材层强度与塑性均有所提升：增材层的抗拉强度在0、30、40、50 kHz时分别为266.57、278、282、299 MPa，伸长率分别为30.67%、31.54%、35.53%、41.86%。     

脉冲电流频率对TC4钛合金焊缝成形的影响

基于超高频脉冲钨极氩弧焊技术,完成了TC4钛合金焊缝熔透特性试验,研究分析了脉冲电流频率对焊缝成形参数的影响及其作用规律.结果表明,脉冲频率f≤65kHz时,熔深、熔宽随脉冲频率的变化趋势基本一致,与常规直流相比,熔宽至少降低了12%;当f处于20~40 kHz的范围内,深宽比上升趋势明显,脉冲频率进一步增加,深宽比的变化趋于稳定;f>70 kHz时,熔宽最大减小了约35%,熔深小幅增长,深宽比提高显著.结合电弧形态试验结果分析发现,超高频脉冲电流引起的电弧形态变化是焊缝成形随脉冲频率变化的主要原因.     

金属喷涂、堆焊与修复——金属喷涂工艺与设备

富氧条件下电弧喷涂反应合成纳米氧化铝粉末;高速电弧喷涂FeCrNi／CBN复合涂层的组织与性能;含碳化物陶瓷粉芯丝材电弧喷涂层的结构和性能;应用于反应釜的超音速电弧喷涂涂层的耐蚀性;高速电弧喷涂涂层的结合强度与结合方式研究;等离子喷涂纳米团聚体粉末的熔化特性研究;等离子熔覆铁基涂层开裂行为研究。     

脉冲偏压频率对TiSiN/TiAlN纳米多层膜结构和性能的影响规律

目的 研究脉冲偏压频率对TiSiN/TiAlN纳米多层薄膜结构和性能的影响,优化工艺参数,以提高薄膜的性能.方法 采用脉冲偏压电弧离子镀,在M2高速钢和单晶硅基底上以不同脉冲偏压频率沉积TiSiN/TiAlN纳米多层薄膜,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪和纳米压痕仪,研究脉冲偏压频率对TiSiN/TiAlN纳米多层薄膜的表面形貌、元素成分、截面形貌、相结构和纳米硬度的影响.结果 TiSiN/TiAlN纳米多层薄膜表面的大颗粒直径主要集中在1μm以下,随着脉冲偏压频率的变化,大颗粒的数量为184～234,所占面积为40.686～63.87μm2;主要元素为Ti元素和N元素,所占原子比分别为48％和50％,Si和Al元素的含量较少;多层结构不明显,截面形貌可观察到柱状晶的细化,80 kHz时出现片状化结构;以(111)晶面为择优取向,晶粒尺寸在20 nm左右;纳米硬度为28.3～32.3 GPa,弹性模量为262.5～286.8 GPa.结论 50 kHz时,TiSiN/TiAlN纳米多层薄膜表面大颗粒的数量最少,为184个;70 kHz时大颗粒所占面积最小,为40.686μm2;晶粒尺寸在50～60 kHz时发生细化,60 kHz时,晶粒尺寸达到最小值19.366 nm,纳米硬度和弹性模量分别达到最大值32.3 GPa和308.6 GPa,脉冲偏压频率的最佳频率范围为50～70 kHz.     

等离子喷涂纳米结构ZrO2陶瓷涂层的工艺研究

研究工艺参数对等离子喷涂纳米结构ZrO2陶瓷涂层微观组织和力学性能的影响,采用三因素三水平正交试验法对喷涂电压、电流和主气流速三个主要参数进行了优化设计.采用定量金相分析法分析了涂层未熔化区域的大小,并测定了涂层的结合强度、裂纹扩展抗力和磨损性能.结果表明,制备纳米结构ZrO2陶瓷涂层的最佳工艺参数为电流540A,电流63V,主气流量45 L/min.     

超声电弧激励电流对MGH956合金TIG焊缝气孔和拉伸性能的影响

通过高频调制TIG焊电弧激发超声电弧,对MGH956合金进行TIG焊接,对比了在不同激励电流作用下焊缝的气孔数量和性能的变化,分析了超声电弧的作用机制.结果表明,与未施加超声电弧相比,在激励电流为5A或10 A时,焊缝气孔明显长大,但数量并没有减少,在激励电流提高到20A或30 A后,气孔数量急剧减少;超声电弧的引入,使焊接接头的抗拉强度得到提高,且在激励电流为20 A时,焊缝的抗拉强度达到最大为550 MPa,达到母材的76％,同时接头由完全的脆性断裂变成脆性-韧性混合断裂形式.     

电弧超声埋弧焊改善09MnNiDR焊缝组织性能

作为焊接电弧的热源。对其施加高频调制后可变成可控的超声发射源。通过对比常规SAW和电弧超声作用下SAW的09MnNiDR焊缝组织。发现电弧超声能够减小埋弧焊焊缝区的柱状晶尺寸和先共析铁索体的晶粒大小，同时低温冲击实验结果表明，电弧超声能够显著提高09MnNiDR焊缝区的冲击吸收功。     

电弧超声埋弧焊改善09MnNiDR焊缝组织性能

作为焊接电弧的热源,对其施加高频调制后可变成可控的超声发射源。通过对比常规SAW和电弧超声作用下SAW的09MnNiDR焊缝组织,发现电弧超声能够减小埋弧焊焊缝区的柱状晶尺寸和先共析铁素体的晶粒大小,同时低温冲击实验结果表明,电弧超声能够显著提高09MnNiDR焊缝区的冲击吸收功。     

结晶器铜板超音速火焰喷涂工艺参数对涂层结合强度的影响

文中采用超音速火焰喷涂（HVOF）在结晶器铜板表面喷涂了CoNiCrAlY涂层,研究了喷涂主要工艺参数对涂层结合强度的影响。结果表明：涂层的结合强度随着燃油流量的增大而显著增大,随着氧气流量与喷涂距离的增加结合强度均出现先增加后下降趋势,喷砂后较未喷砂结合强度大大提高。选择合适的粉末形状与粒径对于获得高质量的涂层较为重要。     

热喷涂纳米结构涂层研究现状与展望

综述了国内外在利用热喷涂技术制备纳米结构涂层方面的研究进展。介绍了热喷涂用纳米结构喂料的制备、热喷涂纳米结构涂层的制备方法及涂层性能。与传统材料的热喷涂涂层相比,纳米结构涂层在力学、摩擦学以及耐磨防腐蚀性能方面均有较大提高。     

纳米结构涂层与纳米改性材料

简要介绍作者近年来研发的几项纳米结构涂层和纳米改性材料技术的研究与应用进展,包括热喷涂纳米结构陶瓷涂层、热喷涂纳米结构硫化物自润滑涂层、电镀和电泳沉积纳米结构涂层、纳米改性硬质合金材料、纳米改性合金铸铁材料。从而证明纳米科技的工业应用不是梦。