超音速火焰喷涂工艺参数对镍基涂层结构和性能的影响

采用正交试验设计方法研究了超音速火焰喷涂工艺参数对镍基涂层孔隙率、显微硬度和冲蚀磨损性能的影响。结果表明：超音速火焰喷涂的送粉量和喷涂距离对涂层的性能影响较大，而氧气流量和燃气流量对涂层的性能影响较小。涂层的冲蚀磨损失效机制为在磨粒的冲击下，涂层首先产生裂纹，裂纹沿弱结合处扩展最终导致涂层粒子剥落。     

送粉率对等离子喷涂涂层性能的影响研究

按照前期探索的电弧电流、主气流量、辅气流量和喷涂距离的优化参数,采用大气等离子喷涂(APS)设备,制备了聚苯酯铝硅可磨耗封严涂层。采用金相显微镜和表面洛氏硬度计,研究了不同送粉率下涂层的金相组织和硬度等性能。实验结果表明:送粉率太低或太高,涂层金相组织都不均匀,硬度也会降低,选取合适的送粉率,可以得到优异的涂层组织和硬度。     

镍石墨涂层硬度与镍含量关系工艺研究

镍石墨涂层是一种硬度较低、广泛应用于发动机中温段的可磨耗封严涂层。采用火焰喷涂的方法制备镍石墨封严涂层,并通过喷涂工艺参数摸索及涂层性能测试确定了火焰喷涂镍石墨涂层满足使用性能条件的喷涂参数,同时也确定了镍石墨涂层硬度和镍含量的关系。     

超音速火焰喷涂制备铝基复合制动盘工艺及力学性能研究

基于超音速火焰喷涂(High Velocity Oxygen Fuel, HVOF)技术,在7075高强铝合金表面制备出碳化钨(WC)颗粒来增强镍基合金的耐磨层,分别利用光学显微镜、扫描电镜对喷涂层及界面过渡区(Interface Transition Zone, ITZ)微观组织进行表征,技术制造分别使用显微硬度仪和万能试验机对喷涂层的显微硬度和抗剪强度进行测试,探求铝基复合制动盘超音速火焰喷涂工艺。结果表明,超音速火焰喷涂制备铝基复合制动盘的工艺参数为铝基合金表面WC颗粒含量为35%,氧油比约为3∶1,送粉量为80 g/min,喷涂距离为330 mm,入射速度为450 m/s,制动盘转速为7 r/min,氮气流量为10 L/min;铝基复合制动盘喷涂层微观组织为奥氏体基体上弥散分布着大量WC颗粒,致密度高达94%;喷涂层显微硬度约为1 500HV,剪切强度约为147.3 MPa,满足制动盘力学性能要求。     

超音速火焰喷涂制备WC-10Co-4Cr涂层工艺参数的优化

采用超音速火焰喷涂(HVOF)系统在Q235钢表面制备了WC-10Co-4Cr涂层,用正交试验方法研究了喷涂距离、氧气流量、煤油流量等工艺参数对涂层孔隙率和显微硬度的影响。结果表明:氧气流量是影响涂层孔隙率和显微硬度的最显著因素,煤油流量和喷涂距离的影响较小;最佳工艺参数为氧气流量897L·min-1、煤油流量0.38L·min-1、喷涂距离300mm,在此工艺参数下制备涂层的孔隙率为0.31%,显微硬度为1 323HV。     

等离子喷涂NiCrAl黏结涂层工艺优化研究

用正交试验方法研究了等离子喷涂工艺的4个主要参数:喷涂距离、电流、主气流量和辅气流量对NiCrAl涂层结合强度的影响,确定了优化工艺并进行了验证试验,比较了工艺优化前后涂层的结合强度、孔隙率和显微硬度.结果表明:影响涂层结合强度的因素主次顺序是:主气流量、辅气流量、喷涂距离和电流,工艺优化能显著提高NiCrAl涂层的性能,优化工艺喷涂的NiCrAl涂层结合强度达到76..MPa,孔隙率为0.42%,显微硬度为HV321.     

高速火焰喷涂工艺参数对镍基-碳化钨复合涂层结合强度的影响

利用高速速火喷涂技术在铜基体上制备了镍基一碳化钨复合涂层,采用正交试验法研究了喷涂工艺参数对镍基复合涂层结合强度的影响.结果表明:影响镍基复合涂层与铜基体结合强度的主要工艺参数是燃气压力,其次是喷涂距离和前处理时的喷砂压力;涂层具有良好结合强度的最佳工艺参数为喷涂距离170 mm,燃气压力0.49 MPa,喷砂压力0.4 MPa.     

镍包石墨自润滑涂层摩擦磨损性能研究

选用镍包石墨粉末,采用氧-乙炔火焰喷涂技术制备镍包石墨自润滑涂层.在球-盘摩擦磨损试验机上探讨了室温条件下镍包石墨自润滑涂层的摩擦磨损性能.运用扫描电镜、X 射线衍射仪等微观分析手段,对涂层的磨痕表面形貌、磨损颗粒的成分组成及形貌进行了分析.研究发现:镍包石墨自润滑涂层平稳摩擦时的摩擦因数在0.25～0.35之间;开始磨损时,以磨粒磨损为主,严重磨损时以疲劳磨损为主,伴有少量的磨粒磨损.     

石墨加入量对激光熔覆原位合成TiC/镍基涂层裂纹敏感性的影响

为降低激光熔覆原位合成TiC/镍基涂层的裂纹敏感性,利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等研究了石墨加入量对涂层裂纹敏感性的影响.结果表明:通过降低混合粉末中石墨加入量从而减少涂层的碳含量,可以改善涂层组织,降低涂层的裂纹敏感性;当加入的石墨粉与钛粉的质量比为1:5时,可获得无裂纹涂层.     

基于均匀设计的NiCr-Cr_3C_2超声速等离子喷涂工艺参数优化

运用均匀化设计方法研究超声速等离子工艺参数对涂层的孔隙率和显微硬度的影响。利用逐步回归的数学方法回归分析喷涂电压、喷涂电流、氩气流量和喷涂距离对孔隙率、显微硬度的综合作用。回归分析表明,三次多元多项式和二次多元多项式分别适合于表征上述工艺参数对涂层孔隙率和显微硬度的影响规律。对孔隙率回归方程和显微硬度回归方程进行数学处理并分析表明,超声速等离子喷涂NiCr-Cr3C2的最佳工艺参数对应的喷涂电压、喷涂电流、氩气流量和喷涂距离分别185V,375 A,110 L/min和107 mm,该参数下的涂层孔隙率为1.07%,显微硬度值为1 097 HV0.3。经验证,孔隙率及显微硬度回归方程分别适合于表征喷涂电压、喷涂电流、氩气流量和喷涂距离等工艺参数与NiCr-Cr3C2涂层孔隙率及显微硬度的关系。