钎剂预处理对涂层结合强度的影响

采用预涂Nocolok钎剂的方法对ZL101基材进行等离子喷涂前的表面预处理,结合对基材界面温度的计算,分析了钎剂预处理提高涂层结合强度的作用机理,并通过正交试验研究了喷涂工艺参数对Ni5Al涂层结合强度的影响.结果表明,表面预涂钎剂可显著提高基材与Ni5Al涂层的结合强度,喷涂粒子及基材表面的温度对界面产生冶金结合起到了决定性的作用;当喷涂距离为120mm,钎剂预涂量80mg/cm2,预热温度为573K时,Ni5Al涂层的结合强度最高.     

应用电弧喷涂技术修复大功率柴油机曲轴工艺研究

前言 应用电弧喷涂技术修复零件表面的磨损与划伤有突出的优点：①零件不需预热，尤其给不便预热的大型设备零件的修复带来了极大方便，②喷涂时工件受热小，不存在象堆焊那样的热变形、热裂纹、热影响区及高应力；⑤修复层厚度大，单边喷涂可达5mm以上，④喷涂层与基体结合强度高．     

汽车用镁合金的喷涂涂层的性能研究

采用电弧喷涂的方法在汽车用AZ31镁合金表面制备了一层防腐涂层,研究了喷涂电压、喷涂距离和热处理温度对喷涂涂层微观形貌和耐腐蚀性能的影响。结果表明,当喷涂电压为27.9 V,喷涂距离为150 mm时,喷涂涂层的孔隙率较低,涂层也较为致密,耐腐蚀性能最好;经400℃保温2 h后,涂层与基体的结合强度和涂层的耐腐蚀性能都得到明显提高。     

不同电弧喷涂工艺对3Cr13钢涂层结合强度的影响

研究了喷涂电压、喷涂电流、表面预处理、预热、后热处理对电弧喷涂3Cr13钢涂层结合强度的影响.结果表明：电弧喷涂φ2 mm的3Cr13钢丝材的适宜电压、电流为28～35 V、170～180 A;喷砂处理是提高涂层与基体结合强度的最佳表面预处理工艺;采用合适的表面预处理、喷涂打底层、严格控制基体的热量输入是提高涂层结合强度的有效途径.     

热扩散参数对AZ31镁合金表面涂层组织与性能的影响

采用电弧喷涂技术在AZ31镁合金表面制备铝涂层,分析了热扩散温度与保温时间对涂层组织与性能的影响。结果表明,热扩散处理后涂层与基体之间为冶金结合,适宜的热扩散温度为420⁴30℃,保温时间为30 min左右。     

热处理对钛-生物玻璃涂层结合强度的影响

为了提高涂层与钛合金基体的结合强度,采用高速火焰喷涂方法,在Ti6Al4V钛合金基体表面喷涂不同比例的钛-生物玻璃复合涂层,喷涂后试样以5℃/min加热至700℃保温1h后随炉冷却。结果表明:高速火焰喷涂方法制备以钛为主粉,添加不同含量底釉生物玻璃(G),获得的涂层热处理前后结合强度范围在38～57MPa之间。涂层结合强度受喷涂粉体G添加量和热处理的影响。随着G添加量增加,结合强度升高,涂层经热处理后,结合强度略有下降。热处理释放了喷涂时产生的应力,使纯钛涂层裂纹加宽。而G的加入,与钛相互作用,发生浸润、扩散,涂层有再结晶和新相沿裂纹析出,起到修复裂纹的作用。     

SHS反应喷涂Al2O3-Al2Cu3涂层形成过程与工艺研究

采用SHS反应火焰喷涂工艺在钢基表面制备了以Al2O3-Al2Cu3相为主的复相涂层。测定了涂层的物相组成与组织结构，分析了在热喷涂工艺条件下涂层的形成过程，实验了物料预热、基材预热以及喷涂距离对涂层组织结构和机械物理性能的影响规律。提出：在SHS反应喷涂中与物理过程同时进行的化学燃烧与结构转变过程经历预热、SHS燃烧反应和结构形成与凝固3个阶段，所得涂层中部分Al2O3以较大尺寸片状分布于不同Al-Cu区域边界，部分以100nm到几微米的颗粒状和球状弥散分布于Al2Cu3基体的内部，形成内晶型结构；物料预热温度、基材预热及喷涂距离等参数通过影响反应转化程度和反应能量而对涂层组织结构和机械物理性能有较大影响，实验表明涂层组织与性能在基材预热、物料预热温度为250℃以上、喷涂距离在200mm左右时较为理想。     

基体表面粗糙度对涂层结合强度的影响

采用不同粒度的喷砂材料对基体表面进行喷砂粗化预处理,研究基体表面粗糙度的变化及其对等离子涂层和电弧涂层结合强度的影响.结果发现,基体表面粗糙程度对涂层与基体的结合强度有很大的影响.对于等离子喷涂,表面粗糙度应该存在一个最佳范围,并不是表面粗糙度越大,涂层与基体的结合就越好.喷涂方法不同,粗糙度的变化对涂层结合强度的影响不同.     

反应火焰喷涂工艺对复相陶瓷涂层孔隙率和硬度的影响

以Ti粉、B4C粉和蔗糖(碳的前驱体)为原料,采用反应火焰喷涂技术在钢基体表面制备了TiC-TiB2复相陶瓷涂层,研究了反应火焰喷涂工艺参数(喷涂距离、送粉气压力和喷涂团聚粉的预热温度)对涂层孔隙率和显微硬度的影响.结果表明,在一定条件下,随喷涂距离增加、送粉气压力增大、喷涂粉体预热温度升高,涂层的孔隙率和显微硬度均分别表现出减少和增加的趋势.正交试验结果表明,Ti-B4C-蔗糖体系制备TiC-TiB2涂层最佳工艺条件是喷涂距离为220 mm,送粉气压力为0.3 MPa,团聚粉预热温度为240℃.涂层主要由TiC0.3N0.7、TiB2与TiO2相及孔隙组成,其中TiC0.3N0.7-TiB2为涂层的主相,TiO2为副产物相.涂层与基体之间既有机械结合,又有冶金结合.     

表面喷涂对体育器械耐磨性能的影响

以涂层结合力和磨损失重为考核指标,研究了电弧喷涂电流、喷涂电压、喷涂距离和空气压力对体育器械表面涂层的组织与性能的影响,并优化了喷涂工艺参数,在此技术上研究了涂层厚度和热处理对涂层结合强度和磨损失重的影响。结果表明,器械表面最佳电弧喷涂工艺参数为:喷涂电压为31 V、喷涂电流为250 A、喷涂距离为210 mm和雾化空气压力为0.5 MPa;随着器械表面涂层厚度的增加,涂层结合强度呈现逐渐降低的趋势;随着热处理温度的升高,涂层的结合强度表现为先增加而后降低,而涂层的磨损失重表现为逐渐降低的趋势。     

热处理对喷涂Mo涂层微观组织和性能的影响

在纯铌基体上等离子喷涂Mo涂层,将试样在1750~1950℃进行真空热处理,研究了不同温度、不同保温时间对涂层微观组织、孔隙率和硬度的影响规律以及Mo涂层的最佳热处理工艺。结果表明,适当的热处理可以增加Mo涂层的致密性,在Mo涂层与铌基体之间生成了扩散层,增强了涂层与基体的结合力。喷涂态Mo涂层最佳热处理工艺为1850℃保温1 h,此工艺下获得Mo涂层的孔隙率为0.9%,显微硬度113 HV0.5。在热处理后Mo涂层的表面成功制备了MoSi2涂层。     

体育器械用AZ31镁合金表面等离子喷涂涂层的组织与性能研究

对体育器械用AZ31镁合金进行等离子喷涂表面处理,对比分析了不同喷涂电流下涂层界面的微观组织和界面结合强度。结果表明,喷涂电流为500 A时,涂层与基体的结合最为致密、均匀,涂层与基体的结合强度最大。     

提高GCr15冷冲模使用寿命的表面改性技术研究

对冷冲模具用钢GCr15进行了表面火焰喷涂处理,研究了预热温度、喷涂距离和液化气流量对表面改性层结合强度和孔隙率的影响。结果表明,为了最大限度的延长冷冲模具用钢GCr15的使用寿命,火焰喷涂表面改性最佳工艺为:预热温度为140℃,喷涂距离为250 mm,液化气流量为0.21 m~3/h。在此工艺下模具钢表面改性层的结合强度为9分,孔隙率为1.7个/cm~2。     

预热温度对机匣等离子喷涂铝硅可磨耗封严涂层应力场影响的数值模拟

目的 为确定机匣等离子喷涂铝硅涂层最佳预热温度,揭示不同预热温度对涂层残余应力的影响,优化基体预热温度,降低由于过大的残余应力导致涂层剥落和失效的可能性,为实际生产提供指导。方法 基于热弹塑性有限元理论,使用ANSYSWORKBENCH中稳态热和结构应力模块,建立双层等离子喷涂有限元模型。采用间接热力耦合方法对不同预热温度下的机匣等离子喷涂温度场和应力场进行模拟,分析不同预热温度对面层/黏结层/基体系统温度和应力分布的影响,重点研究了预热温度为30、50、80、120、150、180、200 ℃时涂层的温度场和应力场分布。结果 随着基体预热温度的升高,基体和涂层的温度梯度逐渐减小,面层等效应力逐渐减小,最大等效应力先减小后增大;y轴环向应力和z轴轴向应力分布及变化趋势基本相同;与y轴环向应力和z轴轴向应力相比,基体预热温度的变化对x轴径向拉应力、径向压应力的影响更大。结论 根据涂层的残余应力的分布和变化规律,等离子喷涂铝硅可磨耗封严涂层时,基体预热温度应控制在150 ℃。     

AZ31镁基体等离子喷涂NiAl粒子扁平行为研究

以抛光和喷砂的AZ31镁合金为基体,并在基体温度分别为25℃、150℃、250℃下,用等离子喷枪在基体表面喷涂NiAl粉末,研究熔滴粒子扁平行为及涂层的结合机理.研究结果表明:随着基体预热温度的升高,粒子中心扁平凝固区域逐渐扩大;NiAl粉末喷涂时很容易熔化镁合金基体表面,并使基体表面产生凹坑变形,主要是微区冶金结合,提高结合强度.     

超音速火焰喷涂参数对WC-Co涂层性能的影响

采用超音速火焰喷涂技术在钢基体表面制备WC-Co涂层,利用X射线、万能拉伸试验机、显微硬度计、金相显微镜等仪器分析涂层的组织结构与性能,并采用正交试验法研究了主要热喷涂参数对涂层表面性能的影响.结果表明:涂层孔隙率小于1%,界面结合良好、无剥落;喷涂距离是影响涂层结合强度、硬度的主要因素,当喷涂距离为210 mm时,结合强度可达到71.6 MPa,显微硬度可达到HV1 777;WC的分解受到温度和喷涂距离的共同作用,分解率可达到50%以上.     

Cf/SiC表面等离子喷涂金属过渡层及其界面结合特征

目的采用等离子喷涂工艺(APS)在C_f/SiC复合材料表面制备金属涂层。方法在对比等离子喷涂Mo粉、NiCrBSi粉以及自制的Ti70Ni20Cu10复合粉末三种涂层的组织形貌和界面结合的基础上,制备了Mo-10%Ti复合涂层,喷涂用粉为通过低速球磨方法在大颗粒的Mo粉表面包覆TiH_2粉末而得,喷涂时将基体预热至700℃,在氩气保护气氛下进行喷涂。结果 APS制备的Mo-10Ti涂层,组织致密均匀,孔隙率较低,无明显裂纹。涂层与基体结合紧密,没有发生剥离现象,结合强度超过6.3 MPa,断裂发生于基体侧。结论材料的热膨胀系数和润湿性是影响等离子喷涂金属涂层与C_f/SiC复合材料结合的关键因素,所设计的Mo-Ti复合涂层较好地兼顾了这两点。     

飞机发动机用AlSi-ployester可磨耗封严涂层的热稳定性

采用等离子弧喷涂技术制备了AlSi-ployester涂层并在不同热处理温度和时间内进行热处理,利用扫描电镜、CMT5605型电子万能实验机、TH320表面硬度仪等研究分析了热处理前后涂层的组织结构、结合强度、硬度等性能.通过对试验结果的归纳、分析,探讨了涂层结合强度和硬度与热处理温度和时间之间的关系.结果表明,随着热处理温度和时间的提高,涂层硬度和结合强度有所降低.当涂层经300℃×300h热处理后结合强度为4.79MPa,硬度为HRC325,满足使用要求.     

电弧喷涂4Cr13涂层的组织与性能研究

研究了喷砂粗化、喷涂打底涂层、电拉毛三种表面预处理工艺下电弧喷涂4Cr13涂层的组织与性能.利用扫描电镜、能谱仪等手段对涂层组织和断口形貌进行分析,同时对涂层的显微硬度和结合强度进行了测试.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,喷砂粗化并喷涂打底涂层能使...     

等离子喷涂陶瓷涂层基体温度变化对结合强度和残余应力的影响

喷涂产生的残余应力对涂层结合强度的影响极大,而残余应力是由喷涂过程中基体温度的急剧变化以及基体和陶瓷涂层的热膨胀系数存在明显差异造成的,又与喷涂时温度脉动产生的沿涂层深度方向较大的温度梯度密切相关。残余应力的精确测定一直未得到解决。本文系用最新研制的测试仪可完成对残余应力的精确测定。即当等离子喷枪在喷涂过程中沿着试件表面某个方向往复移动时,用接触式高精度位移传感器测试基体背面由于加热、骤冷引起的梯度变化,在此同时用固定在基体上的热电偶测量基体的温度变化,再通过应力应变关系计算得到残余应力,结合对喷涂后结合强度的测试,就可得到涂层形成过程中基体的温度变化对结合强度和残余应力的影响规律。