钛表面高温防护涂层研究进展

对高温钛合金及钛铝金属间化合物而言,施加合适的高温防护涂层是目前实现长时间有效高温防护的唯一选择。回顾了钛表面五大高温防护涂层体系的发展现状,即热扩散渗铝(硅)涂层、金属间化合物包覆涂层、氮化物陶瓷涂层、搪瓷涂层以及惰性氧化物陶瓷涂层,总结了这些涂层的高温防护机理、改性方法以及失效机制。现阶段,单一的高温防护涂层体系及其制备方法在钛合金实际应用中依然存在着较大的局限性,设计和发展具有优异综合性能的新型高温防护涂层并发展相应的高效制备方法,仍是高温钛合金防护领域亟待解决的问题。     

钽钨合金高温抗氧化复合涂层制备研究

钽钨合金具有高熔点、高热强性和良好的加工性能,是航天飞行器关键高温部件的主要结构材料,但在高温工作环境中易发生氧化,必须在合金表面制备高温抗氧化涂层加以防护。本文采用料浆熔烧法,在Ta10W合金表面制备高温抗氧化复合防护涂层,通过涂层制备,性能测试,SEM对涂层的微观形貌分析,对涂层特性及工作机理进行研究。结果显示制备的Ta10W合金复合涂层1800℃静态抗氧化寿命25h,1950℃静态抗氧化寿命5h。涂层与基体结合良好,高温条件下涂层对基体形成了良好的保护,产品在超音速飞行器中得到了应用。     

用于海洋环境下活化腐蚀防护的高性能电弧喷涂层

采用铝或锌涂层的活性腐蚀防护是热喷涂技术应用最多的领域.每年大约要消耗20,000吨的喷涂线材,并且未来需求还在增加.热喷涂技术及材料无论是单独还是一起在海洋环境下使用,都有一定的标准.海上风力发电机（OWET）要求维护间隔时间尽可能长,这可以通过使用长寿命的表面涂层来满足使用要求.目前,金属喷涂涂层主要用于OWET的高应力部件,如法兰、框架和安装面.在实验室测试的过程中,研究了多种用于OWET的双涂层体系的抗腐蚀效果,其中金属涂层关注最多.制备了不同厚度和特性的Zn/A1和Al涂层,对部分涂层进行封孔处理,并制备有机涂层形成多层涂层体系.其目的之一是制备地氧含量的防护涂层,并和目前标准的工艺进行对比.依照ISO20340标准[5]对涂层和标样涂层的抗腐蚀性能进行了25周的循环老化测试评价,评估标准为：涂层划痕处的腐蚀和渗透、涂层起泡和锈蚀程度,以及涂层与基材的结合力.测试结果表明,喷涂金属涂层是一种有效的改善材料的抗腐蚀性能方法.采用活性气体作雾化气体的电弧喷涂或冷喷涂制备Zn/A115涂层能够提升涂层的防护效果,并且可以降低涂层的厚度,具有较好的经济前景.     

锅炉受热面高温腐蚀涂层技术研究和应用进展

本文综述了电站燃煤锅炉受热面管常见的腐蚀类型,并从新型纳米陶瓷涂层、热喷涂层和堆焊层三大防护涂层技术角度综述了其研究和应用进展。提出了受热面腐蚀防护涂层合理的解决方案是以成本较低的涂层技术为主,例如新型纳米陶瓷涂层或电弧喷涂层;针对局部腐蚀、磨损严重的部件,可采用超音速火焰喷涂技术进行在线施工,或者采购带有堆焊涂层的新品进行替换。本文在综述基础上提出,具有更好防护效果、相对较高生产效率和技术含量的在线自动化电弧堆焊技术及相应的材料技术应该是今后的技术发展方向。     

“氧化 - 扩散” 模型在高温合金 -MCrAlY 涂层体系中的应用

燃气轮机中（燃烧室、 涡轮） 高温合金热端部件长期工作在 1000℃及以上的高温环境, 导致部件材料需 要面对高温氧化、 热腐蚀、 高温载荷及力学性能的改变等实际问题。 MCrAlY 涂层在热端部件防护中发挥着重要 作用。 然而, 高温合金 -MCrAlY 涂层体系在高温中会发生元素互扩散、 组织演变等微观现象, 影响着部件高温 性能和使用寿命。 本研究采用 ThermoCalc/DICTRA 软件, 同时耦合了 MCrAlY 合金涂层表面氧化, 建立了高温 合金 - 涂层体系的“氧化 - 扩散” 模型, 成功应用于涂层成分优选与寿命预测。 本研究还总结了热力学计算在高 温合金 /MCrAlY 涂层体系中其他应用     

热喷涂涂层封孔处理及其耐蚀性能研究

研制了一种主要针对钢铁企业镀锌生产线沉没辊和稳定辊热喷涂层的复合封孔剂,其具有良好的耐高温腐蚀性能和抗粘锌性能。采用刷涂方法,对热喷涂涂层进行封孔处理,并对封孔处理的涂层进行酸腐蚀、锌腐蚀和抗粘锌试验。研究结果表明,涂层中的孔隙基本已经被封孔剂所填充,降低了涂层的孔隙率。封孔涂层可以屏蔽或减缓外部腐蚀介质对涂层及基体的渗透作用,从而起到有效的防护作用。并且该复合封孔剂具有很好的抗粘锌性能。     

厚热障涂层的失效分析研究

厚热障涂层因具有优异的隔热效果, 在航空发动机热端部件防护上获得应用。 在高温燃气冲蚀环境中服役 后, 致密厚热障涂层呈局部块状剥落而失效。 本文对涂层失效后的截面形貌、 元素分布、 相结构等进行分析。 结 果表明, 涂层失效的主要原因是表面附着物的渗入和焰流冲蚀下致密厚热障涂层内部应力的增加。 采用高能等离 子喷涂制备具有弥散分布裂纹的厚热障涂层有望提高涂层寿命。     

硬质涂层抗喷砂型冲蚀磨损研究现状

为减少材料和能源的损耗, 延长零部件使用寿命, 硬质涂层被应用于喷砂型冲蚀磨损环境。 本文介绍了喷 砂型冲蚀磨损的危害和硬质涂层的应用情况, 综述了硬质涂层力学性能、 基体材料性能、 粒子特性和喷砂参数等 对涂层抗喷砂型冲蚀磨损的影响趋势, 总结了喷砂型冲蚀磨损的动力学模拟和冲击试验的研究情况, 指出了涂层 硬度和韧性以及基体与涂层性能的匹配有助于提高涂层抗喷砂型冲蚀磨损, 展望了通过数字模拟与试验验证相结 合的方式获得各种硬质涂层抗喷砂型冲击磨损机理模型的前景。     

高温热障涂层陶瓷层材料研究进展

热障涂层具有良好的隔热效果和抗高温氧化性能,应用于燃气轮机可以显著提高高温部件的使用温度和寿命。先进航空发动机的发展对热障涂层陶瓷面层材料的防护效果和使用寿命提出了更高的要求。本文综述了掺杂改性氧化锆、烧绿石结构稀土锆酸盐、六铝酸镧、石榴石结构化合物、钙钛矿几种不同新型高温热障涂层的陶瓷材料的研究进展,并在此基础上对热障涂层的发展方向进行了展望。     

喷距对低温高速火焰喷涂Ti涂层的影响

采用新研发的低温高速火焰喷涂在A3钢基体表面沉积了钛涂层,对涂层的显微结构和相组成进行了表征,探讨了喷距对涂层结构和相组成的影响.结果显示,涂层表面均具有较高的粗糙度,涂层的剖面分析表明涂层包含近表面疏松结构区和内部致密区.近表面疏松结构区不仅涂层的孔隙高,孔径大,而且存在较多裂纹;除80mm喷距,其他3种喷距下涂层的内部致密区仍有较多大孔隙,80mm喷距下可以获得涂层内部致密区的致密度达到99％,但涂层中观察到灰色的氧化物界面.XRD分析表明,钛涂层中含有一定量钛的氧化物相.利用粒子在焰流中的速度特征,发现粒子的速度随喷距的降低而提高了,分析认为高速粒子对前面沉积涂层的喷丸效应是获得致密钛涂层的关键因素.     

新型热障涂层材料及其制备技术的研究与发展

热障涂层（thermal barrier coatings,TBCs）能有效的提高航空发动机热端部件的工作温度和使用寿命。目前应用最为广泛的热障涂层材料为氧化钇部分稳定氧化锆（yttria-stabilized zirconia,YSZ）,该热障涂层材料在服役温度高于1200℃下会发生相变,严重影响航空发动机的使用寿命和服役安全,难以满足新一代航空发动机的服役要求。本文综述了新型热障涂层材料的研究现状,重点介绍了掺杂改性氧化钇部分稳定氧化锆、烧绿石或萤石结构材料、钙钛矿结构化合物、磁铅石矿结构化合物以及新型黏结层材料的研究进展和发展方向,并论述了热障涂层制备技术的方法原理和优缺点,最后对热障涂层材料和制备方法的发展趋势进行了展望。     

氧枪保护涂料喷涂系统的设计与试用

氧枪结渣粘钢严重时,刮渣器刮渣很困难.针对这一现象,在实验的基础上进行了转炉氧枪保护涂料喷涂系统的设计.现场试验表明,该系统能将涂料均匀地喷涂在氧枪上,且工作可靠、操作简单,故障率低;经喷涂保护涂料后,氧枪的使用寿命提高了1.35倍.     

镁质料涂抹中间包技术的应用

济钢第一炼钢厂以涂抹料中间包替代绝热板中间包,经合理设计涂抹工艺及烘烤制度,中间包的平均寿命达到１９．９８炉。与使用绝热板中间包相比,平均连浇炉数由４７．６４炉提高到５１．１６炉,钢水收得率提高０．３５％,耐材消耗降低０．１５元／ｔ钢,并提高了钢水纯净度。     

浅谈宝钢建（构）筑物钢结构涂装维护技术

延长钢结构的使用寿命，关键在于钢结构的防腐蚀。结合宝钢实际，总结宝钢建（构）筑物钢结构涂装维护工作经验，从涂装周期的确定到维修方案的设计等诸方面来阐述涂装维护技术。     

面向垃圾焚烧炉应用的抗高温氯腐蚀涂层技术

焚烧是市政垃圾最为有效的处置方式。然而,垃圾焚烧气氛产生的腐蚀及磨损对锅炉安全运行存在极大的风险。采用功能涂层技术隔绝锅炉管与腐蚀气氛,从而实现对管壁的保护,是可行方案。本文对比了熔覆、耐火材料及热喷涂等防护方案,最终采用电弧喷涂制备耐氯腐蚀涂层,通过分析涂层的基本性能、锅炉内现场施工及实际焚烧环境运行等多方面,验证了采用电弧喷涂对垃圾焚烧炉管防护的可行性。     

电弧喷涂技术在转炉烟道上的应用

采用电弧喷涂技术在烟道表面喷涂保护层,来提高转炉烟道使用寿命,经实践可行并取得良好经济效益。     

金属阳极钌钛涂层的研究

涂层是金属阳极制造的关键工艺,涂层的性能将直接影响阳极的使用寿命和质量。本文结合氯碱工业用涂钌钛阳极的生产实际,对提高涂层性能的途径进行了探讨。     

济钢一炼钢小方坯连铸机换热器的防腐与阻垢

采用ＴＨ－８４７涂料对济钢一炼钢小方坯连铸机换热器进行防腐与阻垢处理,实践证明,换热器换热效果良好,可延长使用寿命４～５倍。     

梯度涂层高炉风口有限元分析

采用有限元分析软件研究了梯度涂层高炉风口的温度分布和应力分布,并与均匀涂层进行了比较。结果表明,涂层可以有效降低风口基体的温度,梯度涂层对降低风口基体温度略低于均匀涂层,而梯度涂层内的温降却明显低于均匀涂层,并且梯度涂层可以缩小基体的高温区域。均匀涂层与风口基体之间具有明显的应力接合界面,而梯度涂层风口接合面处的应力变化较小,能够改善涂层与基体的接合强度,进而提高了风口的使用寿命。     

高耐磨性铁基等离子喷焊涂层的应用研究

针对石油化工等行业中关键部件易磨损的问题,常采用等离子喷焊技术喷焊铁基合金粉末,获得耐磨涂层,从而达到延长零件的使用寿命的目的。本文对4种国产铁基合金粉末喷焊层的表面形貌、硬度和耐磨性进行了比较研究,结果表明,FFe-1160A涂层较其余3种涂层具有更好的耐磨性。