HVOF喷涂WC-10Co-4Cr涂层耐泥沙冲蚀研究

以两种不同的HVOF喷涂系统和三种商用粉末在0Cr13Ni5Mo基材上喷涂6种WC-10Co-4Cr涂层,用料浆罐冲蚀设备对涂层和基材的砂浆冲蚀行为进行了研究,分析了显微结构和显微硬度对涂层冲蚀性能的影响及涂层冲蚀后的表面形貌：结果表明,在本文实验范围内涂层和基材的冲蚀失重均随冲蚀时间线性增加。各攻角下,WC-10Co-4Cr涂层的耐冲蚀性远远优于0Cr13NiSMo不锈钢。除了分层和裂纹明显的涂层外,其余涂层的冲蚀失重均表现出对攻角不敏感的特征。低攻角下涂层出现较浅的表面脱落,冲蚀机制以粘结相的微切削为主,涂层硬度起到一定作用。高攻角下涂层的流失机制主要为片状剥落,尽管气孔率大的涂层出现较深的凿坑,然而分层结构和层间裂纹的存在对片状剥落程度的影响更大。     

HVOF喷涂WC-10Co-4Cr涂层的磨蚀特性

在WC基陶瓷涂层材料中,用10%Co-4%Cr作复合黏结相的材料具有更加优良的耐磨损和抗腐蚀性能。本文研究了高速氧燃气喷涂(HVOF)喷涂WC-10Co -4Cr涂层在不同磨蚀条件下的磨蚀行为特性,所使用的涂层是分别由用煤油作燃料的JP—5000喷枪和以丙烯和氢气为燃料的DJ喷枪来制备的,并且选用了两种类型的粉末形态进行了试验研究:一种是粗糙的角状粉末,一种是细小、多孔的球状粉末。采用干式磨损和湿式泥浆磨蚀测试方法对涂层进行试验,两种测试均在室温下进行。干式的磨损试验是采用喷射方式测定的,而湿式泥浆磨蚀试验则是通过科氏磨蚀和喷射冲击磨蚀两种方式进行的。试验结果表明,对于相同形态的粉末,由科氏磨蚀试验测出的耐磨蚀能力有100%的波动范围,而由喷射冲击式磨蚀试验测出的耐磨蚀能力仅有20%的波动,这与其所使用的喷枪和喷涂参数有关。结果还证明,粉末形态的选择是影响涂层性能的重要因素之一,粉末形态可以300%多的影响科氏耐磨蚀性能,75%的影响干式磨损和湿式泥浆磨蚀性能。分析认为,这与工艺参数和涂层显微结构有关。     

超音速火焰喷涂制备NiCr金属陶瓷涂层的抗高温硫腐蚀与冲蚀磨损性能

为解决燃用高硫煤的超临界、超超临界机组锅炉受热面发生的高温硫腐蚀与冲蚀磨损,采用超音速火焰喷涂技术,喷涂自主开发的NiCr金属陶瓷涂层,研究该涂层的抗高温硫腐蚀性能以及冲蚀磨损性能,并通过现场挂片试验,考察涂层经过8 000 h服役后的剥落情况。喷涂态NiCr金属陶瓷涂层孔隙率为0.55%。在700℃环境中的高温硫腐蚀试验结果表明NiCr金属陶瓷涂层具有比2Cr13高的抗高温硫腐蚀能力,同时该涂层具有较高的抗冲蚀磨损性能。该研究利用超音速火焰喷涂的NiCr金属陶瓷涂层在贵州某燃用硫含量为2.81%的高硫煤火电厂中经8000h现场挂片服役后,涂层表面完好,结果表明该NiCr金属陶瓷涂层可有效提高超临界、超超临界机组受热面的抗高温硫腐蚀和磨损性能。     

汽轮机通流部件抗冲蚀涂层组织性能及应用

针对汽轮机通流部件冲蚀损伤机理,采用超音速火焰喷涂制备了NiCr和WC-Co金属陶瓷涂层,研究分析了不同涂层的组织结构、机械性能、热震性能、磨粒磨损及冲蚀磨损性能,探讨了2种涂层的磨粒磨损机理及冲蚀磨损机理。研究结果表明,超音速火焰喷涂制备的NiCr金属陶瓷涂层结合强度为70 MPa,孔隙率为0.5%,涂层致密。NiCr和WC-Co金属陶瓷涂层表现出相近的磨粒磨损和冲蚀性能,与2Cr13基体材料相比其抗磨损和冲蚀性能均得到显著提高。但是经过80次540℃的热循环后,NiCr金属陶瓷涂层保持完好,无明显开裂,而WC-Co涂层热循环后涂层发生明显的开裂失效。因此NiCr金属陶瓷涂层能够作为耐水蚀、耐固体颗粒侵蚀涂层应用在汽轮机通流部件上,显著提高通流部件抗冲蚀性能,有利于延缓通流部件使用寿命,具有广阔的应用前景。     

超音速火焰喷涂制备CrC-NiCr耐磨涂层试验研究

利用超音速火焰(HVOF)喷涂技术在St T16/25Mo合金表面成功制备了Cr3C2-NiCr耐磨涂层,获得了制备Cr3C2-NiCr耐磨涂层的工艺参数。结果表明:Cr3C2-NiCr涂层致密、孔隙率很低、显微硬度和结合强度较高,具有优异的耐高温、耐磨、耐蚀和抗氧化性能,涂层厚度等各项指标均符合技术文件的要求;采用的HVOF喷涂工艺参数合理,Cr3C2-NiCr涂层可应用于阀杆、阀头和导套等关键零部件的生产中。     

超音速火焰喷涂在电力系统中的应用研究

内蒙古电力科学研究院采用超音速火焰喷涂技术（HVOF）,首次对Fe—Al／Cr3C2金属间化合物复合涂层进行试验研究。不仅解决了Fe—Al合金难以加工成形的难题,又使Cr3C2含量任意调配,突破了粉芯丝材由于包覆率问题而使得增强相含量受到局限的瓶颈。通过正交试验,成功得出Fe-Al／Cr,C2复合涂层性能最优时的化学成分配比。