热喷涂用丝材及其喷涂工艺的研究进展

热喷涂技术是通过喷涂粉末或丝材状态的原材料在基体表面得到具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等性能的涂层，从而达到对基体的保护作用。热喷涂粉末材料范围广泛，包括金属、非金属和陶瓷等，但是其生产成本高，利用率低，而且涂层沉积速率慢，喷涂设备复杂。相比之下，丝材展现出了很大的优势，一方面丝材生产成本低，材料利用率高，涂层沉积速率快；另一方面，粉芯丝材的出现解决了陶瓷材料难以制成丝状以及实心丝材成分难以调控的问题，极大地促进了丝材喷涂工艺的发展。目前，丝材喷涂工艺主要有电弧喷涂、丝材火焰喷涂以及等离子转移弧喷涂，其中电弧喷涂和火焰喷涂工艺成熟，在喷涂粉芯丝材和实心丝材方面得到了广泛的应用，但是制备的涂层氧化严重，孔隙率高；等离子转移弧喷涂作为新的丝材喷涂工艺，制备的涂层氧化程度小，孔隙率低，涂层质量好。通过研究喷涂过程中丝材熔融机理和熔滴特性来改进喷涂工艺和设计新型喷涂技术成为提高涂层质量两种主要途径。本文综述了近年来热喷涂所用丝材的研究进展，以及涂层的耐腐蚀、耐高温和耐磨损性能；介绍了丝材火焰喷涂、电弧喷涂和等离子转移弧喷涂的优缺点；对喷涂过程中实心丝材和粉芯丝材的熔化和雾化行为以及粒子的形成进行了...     

电弧喷涂粉芯丝材的研究进展与应用

简述了电弧喷涂粉芯丝材的优点及制作工艺,介绍了电弧喷涂粉芯丝材的发展历程,以及耐磨损、耐腐蚀、耐高温电弧喷涂粉芯丝材的最新研究进展,展望了电弧喷涂粉芯丝材的应用前景,指出了金属陶瓷复合粉芯丝材、非晶态粉芯丝材、纳米粉芯丝材是未来电弧喷涂粉芯丝材的发展方向。     

超音速电弧喷涂制备Fe基非晶涂层的成分结构及磨损性能研究

该文通过对超音速电弧喷涂技术制备涂层的粉芯/金属外皮成分比例、整体合金化以及表面形貌成分进行了表征分析研究,并基于实验结果对喷涂参数进行了初步优化。研究结果表明,以Armacor MTM粉芯丝材制备的涂层成分Fe元素含量较丝材的Fe含量损失最严重,同时该涂层均明显出现非晶特征的XRD衍射α-Fe相的宽化峰。最优工艺参数为喷涂距离D=150 mm,喷涂电流为I=150 A。     

铝基粉芯线材电弧喷涂工艺参数优化研究

为了使铝基粉芯线材电弧喷涂涂层获得优良的涂层性能,选择涂层孔隙率为判据,通过正交试验和OLYC IA m3金相图像分析系统对铝基粉芯线材电弧喷涂工艺进行了优化,同时采用SprayW atch热喷涂监控系统对喷涂过程中粒子的飞行速度和温度进行了测定.经研究得到了铝基粉芯丝材电弧喷涂的最佳工艺参数.结果表明,影响铝基涂层致密性的工艺因素按主次顺序分别为喷涂气压、喷涂电压和喷涂距离;在所选试验范围内,随气体压力和喷涂电压的增大、喷涂距离的减小,涂层的孔隙率降低;在优化的喷涂工艺参数条件下,铝基涂层最小孔隙率可达1.3%.     

电弧喷涂工艺参数对Zn-Al伪合金制模涂层性能的影响

为了提高电弧喷涂模具的复制精度和使用寿命,研究了喷涂工艺参数变化对电弧喷涂制模中Zn-Al伪合金金属壳的硬度和致密性的影响.试验采用Zn丝作阴极,Al丝作阳极进行电弧喷涂.在固定喷枪移动速度和喷涂角度为90°的条件下,分析得出,送丝速度和喷涂距离对伪合金涂层硬度、孔隙率影响较小,而电弧电压和压缩空气压力对伪合金涂层硬度、孔隙率影响较大,并通过正交分析法得出了电弧喷涂制备Zn-Al伪合金涂层的最佳工艺参数:电弧电压30 V,送丝速度5m/min,喷涂距离200mm,压缩空气压力0.5 MPa.最后分析了不同工艺参数下涂层的金相组织.     

自动化高速电弧喷涂锌铝基防腐涂层的耐蚀性研究

采用自动化高速电弧喷涂技术制备出Zn-Al及Zn-Al-Mg-RE涂层。通过浸泡实验考察涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,并结合扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析涂层的显微组织和相结构变化。结果表明,自动化高速电弧喷涂法制备的涂层均匀,与基体结合良好。浸泡试验两种锌基涂层均未出现红锈,能够对钢结构提供有效保护。     

退火处理对含纳米陶瓷粉电弧喷涂层组织结构与高温冲蚀性能的影响

开发含纳米组分的粉芯丝材,采用超音速电弧喷涂技术获得复合涂层,对涂层进行退火处理,结合金相、硬度、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等分析方法对喷涂层的组织结构和高温冲蚀性能进行表征.结果表明:喷涂过程中粉芯丝材的表皮材料和芯粉材料能相互熔解和融合形成较均匀的固溶体;涂层中硬度分布较均匀;退火处理使涂层缺陷减少,应力消除,亚稳相分解,同时结晶度提高,从而显著提高涂层硬度;退火处理后涂层耐高温冲蚀性显著提高.     

Co_(41)Ni_(33)Al_(26)合金冷轧带材相变与阻尼能力

通过热轧和冷轧工艺制备了0.2mm厚的Co41Ni33Al26合金带材,采用1350℃×5h水冷对该带材进行了淬火热处理,用金相显微镜观察了其组织。用微分差热分析仪(DSC)测定了其马氏体转变温度,并用动态热机械谱仪(DMS)研究了其相变及阻尼能力。结果表明,0.2mm的Co41Ni33Al26合金带材的基体为竹节状的粗大再结晶晶粒,其马氏体相变温度比1.5mm厚的板材高约45℃;降温过程中合金带材在140~25℃温度范围出现阻尼峰,其阻尼峰宽明显大于马氏体相变温度范围,后者为121~78℃,表明有新的应力诱发马氏体相变出现;Co40Ni33Al27合金带材的阻尼能力超过0.04,并且温度范围宽,有望成为新型阻尼材料。     

电弧喷涂制备铝基涂层的组织与性能研究

采用铝基粉芯丝材和电弧喷涂技术制备了铝基涂层,并研究了涂层的显微组织和抗氧化、耐腐蚀等性能.铝基原始涂层主要物相有AlFe,AlFe3,Al2O3,AlFe0.25 Ni0.77和AlNi等;经过800℃×1h热处理之后涂层中生成了高铝含量的新相Al3Ni4,Al86Fe14,Al5FeNi,提高了涂层的硬度.铝基涂层的抗氧化、耐腐蚀性能明显地优于相应的铁基涂层;其中Al-Fe-Ni-B铝基涂层抗氧化性能优良,接近于45CT;Al-Ni-Cr铝基涂层的耐腐蚀性能可与45CT相媲美.     

等离子喷涂法制备Al/TiB2复合电极及电化学性能研究

采用等离子喷涂法制备出Al/TiB_2电极。运用SEM、XRD表征复合电极界面的组织形貌和物相结构,研究在相同送粉电位、喷涂距离条件下不同喷涂功率对复合电极界面电阻率及电化学性能的影响。结果表明:等离子喷涂法制备的Al/TiB_2复合电极表面涂层的物相组成为TiB_2。喷涂后的TiB_2可均匀致密地涂在Al基体表面,但并未与Al发生界面反应,而是形成机械式结合。当喷涂功率、送粉电位和喷涂距离分别为34kW、12V、10cm时试样界面电阻率最小为1.22×10~(-6)Ω·cm,较Ti/Al电极降低66%,腐蚀电流密度(1.47×10~(-4) A/cm~2)较Ti/Al电极降低81%,腐蚀电压(-0.579V)较Ti/Al电极增加35%,其耐腐蚀性能达到最好。