自动化电弧喷涂路径对涂层残余应力的影响

喷涂路径是影响电弧喷涂层残余应力的重要因素之一.利用自行开发的自动化电弧喷涂系统设计了四种典型的喷涂路径,采用X射线残余应力测试仪测量了不同路径下制备的82B高碳钢涂层的表面残余应力分布,并利用金相显微镜和X射线衍射仪分析了涂层的组织形貌与相组成.试验显示,"环形"喷涂路径制备的涂层的残余应力分布最均匀,最大应力值最低;"平行对称"路径的情况最差.组织分析表明涂层主要由氧化物和块状马氏体组织组成.最后探讨了高碳钢涂层骤冷应力、热应力和相变应力三种因素的影响机理.     

电弧及高速电弧喷涂FeCrAl涂层的微观性能研究

用相同的喷砂和喷涂工艺参数,分别在４５＾＃钢基体上制备了电弧喷涂与高速电弧喷涂ＦｅＣｒＡｌ涂层,用扫描电镜分析了它们的表面形貌,测试分析了两种涂层及各种基体在距涂层－基体界面不同距离上的显微硬度值,得到了电弧喷涂及高速电弧喷涂基体上的热影响区宽度,讨论了涂层的显微组织对其硬度的影响,并测试分析了涂层和基体的截面线波动系数。试验结果表明,高速电弧喷涂ＦｅＣｒＡｌ涂层比普通电弧喷涂ＦｅＣｒＡｌ涂人有更     

高速电弧喷涂锌涂层性能研究

使用高速电弧喷涂枪和普通电弧喷涂枪分别制备锌涂层。通过对结合强度、孔隙率、粒子尺寸和粒子飞行速度的测试表明,高速电弧喷涂比普通电弧喷涂的粒子尺寸减小,飞行速度提高,制备的锌涂层结合强度高,孔隙率低。对两种锌涂层进行的强化腐蚀试验表明,封孔处理后的高速喷涂锌涂层具有较好的抗腐蚀性能。     

高速电弧喷涂涂层的性能

分析了高速电弧涂层的结合强度、涂层显微硬度以及涂层孔隙率，并与普通电弧喷涂涂层对比，证明喷涂粒子飞行速度的提高，极大提高了涂层性能。     

高速电弧喷涂复合材料涂层工艺优化与性能研究

采用FeCrNi粉芯丝材利用正交回归试验研究了高速电弧喷涂工艺参数对FeCrNi/Al2O3涂层的力学性能影响规律，并优化工艺参数。结果表明，和其它工艺参数相比，喷涂距离对涂层的结合强度、硬质相沉积效率、显微硬度有显著影响，喷涂距离与喷涂压力的交互作用对显微硬度有较明显的影响。当喷涂电流为100A，喷涂压力为0．65MPa，喷涂距离为250mm时，FeCrNi粉芯丝材涂层的结合强度仍高达31．2MPa。     

高速电弧喷涂Fe-Al复合涂层高温腐蚀研究

研究了高速电弧喷涂（HVAS）的几种Fe-Al复合涂层的耐高温腐蚀行为,用SEM观察分析了腐蚀表面的形貌和成分、涂层截面的组织结构.结果表明：随温度升高,4种Fe-Al涂层的腐蚀增重都增加,添加Cr3C2比添加WC或不添加任何增强的Fe-Al涂层有更高的耐腐蚀性. Fe-Al/Cr3C2涂层外表面形成了铝和铬的氧化物,阻止了氧化的进一步进行. 关键词：高速电弧喷涂;高温腐蚀;Fe-Al涂层     

高速电弧喷涂Fe-Al/Cr3C2复合涂层的组织结构研究

采用粉芯丝材结合高速电弧喷涂(HVAS)技术原位合成了Fe-Al/Cr3C2复合涂层,使用SEM﹑TEM﹑X-Ray等手段研究了涂层的组织和相结构.结果表明,涂层机械结合紧密;涂层具有致密的层状结构,扁平颗粒小,氧化物膜细小,硬质点相分布均匀,孔隙率低;在涂层中存在着多种结构复杂的组织和化合物相,基体相FeAl和Fe3Al,硬质相Cr3C2、Fe3C及AlFe3C0.5,氧化物相FeO·Al2O3、Cr2O3;不同物质相之间存在着平行的晶体学取向关系,从而提高了涂层的力学性能.     

高速电弧喷涂FeCrNiNbBSiMo涂层高温氧化性能

采用高速电弧喷涂工艺在20钢基体上制备铁基FeCrNiNbBSiMo涂层,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪对涂层的显微组织和抗高温氧化性能进行了研究,并与FeCrNiBSiMo涂层和锅炉管常用材料20钢的相关性能进行了比较。结果表明:FeCrNiNbBSiMo涂层的抗高温氧化性能明显优于FeCrNiBSiMo涂层和20钢,其氧化增重分别为FeCrNiBSiMo涂层和20钢的79%和1/30。Nb的加入使涂层更为致密,表现出优秀的抗高温氧化性能。     

高速电弧喷涂FeCrAl涂层和3Cr13涂层的冲刷腐蚀性能

采用液/固两相流冲刷腐蚀磨损实验机.研究了高速电弧喷涂FeCrAl涂层和3Cr13涂层在酸性浆料中不同试验条件下的冲蚀行为,并用扫描电镜分析了涂层冲蚀磨损后的表面形貌.结果表明:同一冲刷角度下,冲刷速度的提高加剧了涂层的损伤,FeCrAl涂层的冲蚀失重率远小于3cr13涂层,耐蚀性好的FeCrAl涂层以磨损为主,而耐蚀性差的3Cr-13涂层以腐蚀为主;同一冲刷速度下,两涂层均在冲蚀角为30°时失重率最高.低冲刷角度时,冲刷磨损机理以切削为主;高冲刷角度时,既有切削作用也有冲击作用.     

高速电弧喷涂铝涂层在模拟深水下的腐蚀行为

目的探究高速电弧喷涂铝涂层在深水压力环境下的腐蚀行为。方法利用电化学阻抗谱、扫描电镜微观形貌观察、物相衍射和红外光谱等锈层分析手段,分析高速电弧喷涂铝涂层在不同实验条件下的腐蚀行为,并对实验结果进行了对比研究。结果 3 MPa高压浸泡72 h的铝涂层表面腐蚀产物呈现疏松粉状,并出现了腐蚀坑洞,铝涂层快速失效。常压浸泡72 h后的铝涂层表面腐蚀较轻,常压浸泡720 h后的铝涂层表面则已被腐蚀产物完全覆盖。经XRD分析,三种条件下的铝涂层腐蚀产物基本一致。进一步利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析可知,3 MPa高压条件下,压力加速了碱式氯化铝水合物Al9Cl6(OH)21·18H_2O、Al5Cl3(OH)12·4H_2O等腐蚀产物的形成。这些腐蚀产物在高压下不能有效结合,且易于流失,致使涂层耐蚀性能快速下降。结论铝涂层在高压条件下形成的腐蚀产物不能有效覆盖在涂层表面阻止腐蚀介质侵入,导致铝涂层的耐蚀性能下降。     

高速电弧喷涂涂层的结合强度与结合方式研究

通过高速电弧喷涂Fe-Al／Cr3C2涂层及其他三种涂层的抗拉和抗热震性能的研究，揭示该涂层的结合机理及提高涂层结合强度的途径。研究发现，添加Cr元素可明显提高涂层的结合强度；涂层的结合方式主要为机械和物理结合；通过提高喷涂温度和速度等可以提高涂层的结合强度。     

高速电弧喷涂在工程机械零部件再制造领域中的应用现状

在分析工程机械典型零部件失效模式的基础上,介绍了几种高性能电弧喷涂涂层的性能和应用背景,综述了高速电弧喷涂在防腐、采油装备、抽油泵柱塞、电站锅炉设备及汽车发动机等几个重要工程领域的研究应用现状,进而展望了高速电弧喷涂技术在工程机械零部件再制造产业的发展趋势,对再制造工程在工程机械产业中推广有一定的指导意义。     

高速电弧喷涂雾化气流速度的数学模型

雾化气流速度是电弧喷涂涂层性能的决定因素之一，是模拟计算熔滴速度，熔滴温度，冷却速度等参数的前提条件，通过比较文献中出现的几个数学模型，结合试验测定结果，在空气力学理论的基础上提出了高速电弧喷涂雾化气流数学模型。     

高速电弧喷涂不锈钢涂层的旋转回归试验研究

对比研究了３Ｃｒ１３不锈钢高速电弧喷涂涂层和普通电弧喷涂层的孔隙率、氧化物含量、涂层结合强度和滑动磨损性能,并采用多因素正交旋转回归设计和单因素对比试验的方法了高速电弧涂工艺参数对３Ｃｒ１３不钢涂层显微硬度的影响,用微机回归得到了喷涂工艺参数与涂层硬度之间的定量关系式。结果表明,和普通电弧喷涂涂层相比,高速电弧喷涂涂层组织致密、孔隙度低、涂层氧化物含量增多,涂层－基体界面结合强度大于４０ＭＰａ,比     

High Velocity Arc Spraying for Automotive Industry

A diesel engine crankshaft is failed in journal and the dominant failure mechanism is wear.A 6R robot-based automatic high velocity arc spraying system was developed in this study.The remanufacturing process of engine crankshaft was designed based on the newly developed automatic spraying system and the FeAlNbB cored wire.The two spraying way planning were designed.The results of industrial application in miniature show that,both of the main shaft journal and the crank journal of the crankshaft can be deposited of coating in only one procedure using the developed automatic spraying technology,and a reliable quality remanufactured part was obtained.A comparative evaluation shows that the improvement process offers several benefits.Such as,the coating bond strength and spray rates are all highly increased;the remanufactured cost and time are decreased.Furthermore,this technology has several advantages such as energy and material saving,and environmental protecting,a wide application foreground for this technology is therefore performed.     

高速电弧喷涂熔滴速度的数值模拟及试验

熔滴速度是电弧喷涂涂层性能的主要影响因素之一。本基于空气动力学和二相流流体力学理论建立了高速电弧喷涂雾化气流化和熔滴速度的数学模型，并进行了数值模拟；同时用试验方法测试了气流速度及Al,3Cr13熵滴在不同喷涂距离处的平均速度；数值计算结果与试验数据基本吻合。结果表明，雾化气流的速度和距喷嘴一定距离内将保持初始速度（约650m/s)，然后随喷涂距离的增大而衰减，这与超音速气流通过Laval喷管后所产生的膨胀波和压缩波相互作用有关；熔滴在雾化飞行过程中经历了先加速后减速的过程，小熔滴能在较短的距离内被加速到最大速度；达到最大速度之后，小熔滴由于惯性力较小而迅速减速，而大熔滴则因较大的惯性力而减速不明显；熔滴速度的变化是由熔滴的Reynolds数决定的。Al和3Cr13熵滴的最大速度在0．3m喷涂距离之内均超过音速。     

高速电弧喷涂Fe-Al/Cr3C2复合涂层的冲蚀特性

使用GW／CS-MS高温冲蚀试验机对高速电弧喷涂(HVAS)Fe-Al／Cr3C2复合涂层的冲蚀性能进行了研究,并用SEM、TEM、X-ray等手段观察分析了涂层的组织与结构、冲蚀表面和截面的形貌。结果表明,涂层具有典型的层状结构和较高的力学性能,涂层的耐冲蚀性能随温度的升高和冲蚀角度的增加而提高,涂层在常温时的冲蚀特性表现为脆性冲蚀,高于450℃以后转变为塑性冲蚀。     

60Si2Mn钢高速电弧喷涂耐磨涂层的摩擦磨损性能

为提高旋耕刀的耐磨性并延长其使用寿命,利用高速电弧喷涂技术在旋耕刀材料60Si2Mn钢表面制备NiAl粘结层与Ni-Al2O3、Cr2O3、SiC、Cr、Ti和Fe构成的耐磨涂层。经XRD、显微组织分析及硬度测试得到,耐磨涂层由Fe9.64Ti0.36、FeAl、Al2O3和SiO2多相组成,组织均匀致密,表面硬度达到1 037 HV0.2,比传统淬火、中温回火的表面硬度提高69%,表层硬度最高达到1 202HV0.2。摩擦磨损试验结果表明,耐磨涂层与传统淬火、中温回火相比,体积磨损量下降60%,摩擦因数降低44%,电弧喷涂涂层有效的降低了摩擦和磨损,改善了材料的耐磨性。     

Al-Ti-Si-RE高速电弧喷涂层热震与电化学腐蚀行为

通过对Al-Ti-Si-RE涂层抗热震性能以及热震前后电化学腐蚀行为分析研究,发现Al-Ti-Si-RE涂层在500℃时能够保持良好的抗热震性能,且在热震前后耐电化学腐蚀性能没有明显下降,主要原因是Ti在高速电弧喷涂过程中,与Al结合反应放热,使涂层与基体"冶金结合"部位增多,提高了涂层结合强度。同时经透射电镜(TEM)观察,喷涂层中晶粒尺寸较小,且Al与钛铝金属间化合物具有良好共格关系,降低了Al-Ti-Si-RE涂层开裂敏感度。另外Al-Ti-Si-RE涂层具有发达的"骨架"结构,电化学腐蚀过程中形成的Al氧化物能够有效填充到"骨架"孔隙和热震引起的微裂纹当中,对涂层同时起到"自封闭"与"自修复"作用,使其更加致密并兼具良好抗热震性能与耐电化学腐蚀性能。