超音速火焰喷涂研究与应用

综述了超音速火焰喷涂技术的发展历史和基本工作原理。介绍了粉末粒度、喷涂距离等喷涂材料参数及工艺参数对涂层组织和性能的影响。分析评述了超音速火焰喷涂工艺在喷涂材料选择、经济适用性等方面的优缺点。随着经济发展及超音速火焰喷涂技术自身的革新,该技术必将应用于越来越多的领域。     

超音速火焰喷涂制备WC-Co系涂层缺陷形成机理与组织结构调控研究概述

近年来,超音速火焰喷涂作为表面工程中的一项重要技术,在表面工程领域中的研究和应用取得巨大进展的同时,也为延长零件的服役寿命和提高零件的综合性能做出重要的贡献。采用超音速火焰喷涂技术制备的WC-Co系涂层在零件的耐磨、抗腐蚀方面发挥着重要作用。本文重点归纳了超音速火焰喷涂制备WC-Co系涂层过程中缺陷形成的机理、缺陷对涂层性能的影响以及涂层微观组织结构的调控方法,为提高超音速火焰喷涂WC-Co系涂层的质量、拓宽该涂层的应用领域提供一定的参考。     

超音速火焰喷涂技术的现状及展望

超音速火焰喷涂(HVOF)技术是一种可在表面高效率地形成涂层的工艺方法,该法具有火焰速度高,温度比等离子喷涂低,涂层结合强度高、致密性好、耐磨等优点.主要介绍了超音速火焰喷涂的原理、发展历程及研究现状,并展望了其未来发展趋势.     

粉末状态对超音速喷涂合成TiC-Ni涂层组织和性能的影响

以Ti粉、Ni粉和石墨为原料通过PVA制粒和混合制粒制备两种喷涂粉末.研究表明:制粒方式在超音速火焰喷涂对涂层组织和耐磨性能有很大影响.PVA制粒粉末进行喷涂,涂层的相组成为TiC、Ni和少量Ti与Ni的氧化物,组织致密具有典型的层状涂层结构特征,涂层耐冲蚀磨损性能较强;混合制粒由于在火焰气流中缺乏SHS反应的条件,粉末喷涂后涂层中含有大量的Ti和Ni的氧化物和少量的粘结相Ni,具有较多的孔洞涂层组织疏松,耐冲蚀磨损性能较差.     

热喷涂发展趋势——新型高能高速喷涂方法

介绍了两种高能高速喷涂新技术－－超音速火焰喷涂及超音速等离子喷涂，分析了两种喷涂方法的发展背景及基本原理，比较了它们的涂层特点及应用范围，指出超音速火焰喷涂及超音速等离子喷涂是获得高质量涂层的新技术。     

空气超音速火焰喷涂、冷喷涂与电镀制备电触头银层的组织结构与摩擦磨损性能对比

电触头是电力输送系统中的关键元器件,其失效方式与触头表面涂层的磨损密切相关。采用空气超音速火焰喷涂工艺(HVAF)和冷喷涂工艺(CS)分别制备了银涂层;采用往复摩擦试验研究了涂层在不同载荷、频率条件下的摩擦磨损性能,并与电镀银镀层的性能进行了对比;采用扫描电镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)研究了涂层磨痕的表面形貌和成分,并对涂层的摩擦磨损机理进行了分析和讨论。结果表明：空气超音速火焰喷涂和冷喷涂工艺均可制备较厚的致密银涂层;冷喷涂制备的银涂层硬度较高,在高频、高载荷条件下具有较小的摩擦系数和较低的磨损量;空气超音速火焰喷涂和冷喷涂制备的银涂层的磨损机制主要为疲劳磨损。     

超音速等离子与HVOF喷涂WC-Co涂层的冲蚀磨损性能研究

用超音速等离子喷涂(HEPJet)和两种进口高速氧燃气火焰喷涂(HVOF)设备(JP-5000 和DJ-2700)制备WC-Co涂层,进行了孔隙率、显微硬度、结合强度及30°和90°攻角的冲蚀磨损对比实验,分析了涂层的SEM磨损形貌.结果表明,超音速等离子喷涂WC-Co涂层综合性能与JP-5000喷涂WC-Co涂层相当,优于DJ-2700;在30°冲蚀磨损条件下,WC-Co涂层的失效行为表现为疲劳剥落和微切削两种特征;在90°冲蚀磨损时,涂层的失效主要是垂直表面的磨粒冲击力导致涂层疲劳剥落.     

粘结层喷涂方法对铜基体与热障涂层结合强度的影响

为提高铜基体上热障涂层的工作温度和寿命,分别采用超音速火焰喷涂(HVOF)和等离子喷涂(APS)制备NiCrAlY粘结层,采用等离子喷涂制备ZrO2-8%Y2O3陶瓷面层.用拉伸试验测试了热障涂层的结合强度,利用SEM分析了拉伸断口的成分分布和微观形貌.研究表明,用HVOF制备粘结层的热障涂层的结合强度为47.9 MPa,用APS制备粘结层的热障涂层的结合强度为31.2 MPa.与等离子喷涂制备粘结层相比,采用超音速火焰喷涂制备粘结层可明显提高ZrO2陶瓷涂层的结合强度.     

Ni对TiC-Ni超音速火焰喷涂层组织和耐磨性的影响

Ni对Ti-Ni-C体系SHS反应中的热力学与动力学均有重要影响,Ni在超音速火焰喷涂合成中的作用尚不明确.利用超音速火焰喷涂合成技术制备了3种不同Ni含量的TiC-Ni金属陶瓷涂层,并对涂层进行了组织和性能研究.结果表明,Ni在喷涂过程中起到了吸收反应热、减缓喷涂合成过程中粉末组分的氧化、并在涂层中黏结相金属的作用.原料中的Ni含量对涂层的组织和性能影响较大,Ni含量低涂层中含有大量氧化物,且组织疏松、滑动磨损性能差;随着Ni含量升高到40%时,涂层的氧化物含量降低,滑动磨损性能增强; Ni含量过高,涂层中Ni片层增多,硬质相间距加大,涂层的耐磨损性能有所降低.     

超音速火焰喷涂WC-17Co涂层微观结构与性能研究

采用超音速火焰喷涂技术喷涂了两种不同WC颗粒尺寸的WC-17Co粉末.对制备的两种涂层的硬度、孔隙率、断裂韧性、结合强度和电化学腐蚀行为进行了测试.结果表明:具有亚微米结构WC颗粒的粉末制备的涂层,在硬度、孔隙率、断裂韧性方面具有一定优势,而含有大颗粒WC相的粉末制备的涂层在结合强度、腐蚀行为方面优势明显,这说明WC颗...     

热喷涂Zn-Al合金防腐涂层技术的研究进展

热喷涂Zn-Al合金涂层技术是一项新发展起来的防腐技术.介绍了近年来分别利用火焰喷涂技术和电弧喷涂技术制备Zn-Al合金涂层及其喷涂材料的研究应用现状,分析了涂层的形成及其耐蚀机理,并展望了热喷涂Zn-Al合金涂层技术的发展趋势.     

Ni-P-SiC和Ni60JH涂层耐冲刷腐蚀性能的对比

为解决材料在液固两相流环境中的冲刷腐蚀问题,分别采用酸性化学镀镍工艺和超音速火焰喷涂技术在Q235钢基体上制备了Ni-P-SiC涂层和Ni60JH涂层,并采用冲刷腐蚀试验机研究了2种涂层在酸性浆料中的耐冲刷腐蚀性能.结果表明,在冲刷角度和温度一定的条件下,随冲蚀速度增加,2种涂层的损伤明显加剧,耐蚀性好的Ni-P-Si...     

热喷涂及电子束物理气相沉积技术在热障涂层制备中的应用

对常用热障涂层制备技术,包括火焰喷涂、爆炸喷涂、大气等离子喷涂、高能等离子喷涂、超音速等离子喷涂、低压等离子喷涂、溶液注入等离子喷涂及电子束物理气相沉积技术进行了综述.介绍了上述几种制备技术的原理、工艺特点、存在不足及解决措施.认为发展爆炸喷涂工艺、溶液注入等离子喷涂工艺与EB-PVD工艺及其在新型热障涂层制备中的应用将是热障涂层制备技术研究的重点.     

Herstellung von verschleißfesten WC-Co Schichten durch Hypersonic Flammspritzen

Preparation of Wear Resistant WC-Co Coatings by Hypersonic Flame Spraying The basic principle of hypersonic flame spraying is shortly described. With this process WC-Co coatings are produced, using two powders of the same chemical composition and same range of grain size, but different in their morphology. The investigation of the coatings leads to the result that sound coatings of high density, high hardness and high bond strength can be produced within a wide range of process parameters. Significant differences in the microstructure of such coatings can be achieved through the difference in powder morphology rather than through a variation of process parameters.     

低压等离子喷涂技术及研究现状

低压等离子喷涂作为一种热喷涂技术,相比于传统的大气等离子喷涂技术以及气相物理沉积,可制备更加纯净、更为致密、结合强度更高的涂层。主要介绍了低压等离子喷涂的原理、分类及特征,回顾了低压等离子喷涂的产生及发展历程,并与等离子喷涂、超低压等离子喷涂和等离子喷射沉积相比较,分析了其在涂层制备上的独特优势。进一步叙述了低压等离子喷涂技术在制备热障涂层、燃料电池、太阳能、半导体等领域的国内外研究及应用情况,并对其发展进行了展望,指出低压等离子喷涂技术未来的重点发展方向在于对等离子喷涂焰流与材料基板作用机理进行深入研究,以及与其他前沿技术进行复合。     

自反应火焰喷涂梯度过渡陶瓷涂层研究

以Ti-B4C-C和Ni-Al自粘结复合粉为自蔓延反应喷涂体系,采用反应火焰喷涂技术,在金属表面制备了Ti(Cx,Ny)-TiB2-NimAln梯度过渡涂层.整个涂层以Ti(C0.7,N0.3)、TiC、TiN和TiB2构成陶瓷主结构,NimAln金属间化合物作为过渡相连续分布其中,涂层具有沿厚度方向宏观连续分布和微观成分突变的特征,并存在孔隙与夹杂,呈典型的多相非均质结构.涂层经梯度过渡后,与基体的结合强度由14.38 MPa增加到30.27 MPa,抗热震性能由2次增加到16次,孔隙率由原来的32%降至19%,显微硬度由底层的Hv545增加到表层的Hv1253.涂层耐磨损性能是45号钢的14倍.     

Technology Optimized Test on the Cutter of Agricultural Machine by Flame Spraying and Remelting NiWC Alloy

In order to solve the problemof the machine for chopping and returning stubble into soil high-priced and short-lifetime, wear-resistance coating was made on the substrate of 45# steel by flame spraying and remelting NiWC alloy. By means of orthogonal test and multiple factors variance analysis, how the test factors influence the wear-resistance was studied.The technology parameters of flame spraying and remelting NiWC alloy were optimized as follows: coating matching,65% Ni60 35% WC; preheat temperature ,450 ℃; acetylene flow, 1000 L/h; spraying distance ,40 mm.     

SUPERCONDUCTIVE FILMS BY LASER POST-TREATMENT OF THERMAL-SPRAYED FILMS

In an attempt to produce a thick superconductive film of large area, an experimental study was conducted on the preparation of the film through laser post-treatment of thermal-sprayed oxide ceramic film. The ceramic powder of Bi-(Pb)-Sr Ca-Cu-O system was used as raw material. The powder was sprayed onto a stainless steel substrate using two types of spraying systems, conventional plasma spraying system and lower temperature hypersonic spraying system both followed by CO₂ laser beam irradiation with oxygen gas flow to remodify the superconductive crystals in the films. The results showed that, though laser post-treatment can produce superconductive crystals in both sprayed films, higher critical temperature Tc (end) was obtained for the film prepared by the hypersonic spraying system.     

Applying Thermal Spraying to Forming Glass Enamel Coatings

ＡｐｐｌｙｉｎｇＴｈｅｒｍａｌＳｐｒａｙｉｎｇｔｏＦｏｒｍｉｎｇＧｌａｓＥｎａｍｅｌＣｏａｔｉｎｇｓＹａｎＷｅｉｄｏｎｇＱｉｎｘｉｏｎｇｐｕＦａｎｓｈｕｉｃｈａｏＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＸｉ’ａｎ７１００...     

超音速火焰喷涂技术研究进展

介绍了一种超音速火焰喷涂技术的发展过程、工作原理和特点、涂层的应用以及未来的发展方向。该技术制备的涂层致密、氧化物含量极低，在耐磨、抗氧化、耐腐蚀和机械零件修复等领域得到了广泛的应用。