大连华锐重工特种备件制造有限公司硬面技术研究所

正硬面技术研究所隶属大连华锐重工特种备件制造有限公司,是国家认定企业技术中心。现有博士3人,硕士5人,本科1人,拥有进口JP8000超音速火焰喷涂设备、7700Plazet超音速等离子喷涂设备、CCDS-2000爆炸喷涂设备及BP400电弧喷涂设备,在涂层制备、新材料、新工艺研发及检测方面具有丰富     

高效能超音速等离子喷涂系统及其应用

超音速等离子喷涂技术是当今热喷涂技术领域的重点发展方向之一。由于具有焰流温度高、射流速度快等特点,超音速等离子喷涂技术几乎可以喷涂任何粉末材料,且能够制备出高质量的涂层,特别是高质量的陶瓷涂层。装甲兵工程学院自行研制的具有自主知识产权的高效能超音速等离子喷涂系统成功实现了低功率（〈80kW）、小气体流量（〈5m^3／h）下的超音速等离子喷涂,其备项性能指标明显优于国外同类产品。高效能超音速等离子喷涂技术在国防、工业及航空航天等重要领域有着广泛的应用前景,已成为高科技维修、制造与再制造的关键技术。     

第一讲 装备再制造技术（七）

（3）超音速等离子喷涂技术制备微米、纳米结构涂层 装备再制造技术国防科技重点实验室采用自行研制的高效能超音速等离子喷涂系统喷涂Al2O3/TiO2和WC／Co纳米结构喂料,制备了纳米结构热喷涂涂层。表9为其超音速等离子喷涂工艺参数。     

超音速火焰喷涂技术在叶轮修复中的应用

超音速火焰喷涂技术可制备性能优异的耐腐蚀、耐磨、导电等涂层。超音速喷涂技术应用于机械零部件的再制造,可显著提高其性能和使用寿命,符合优质、高效、节能、节材、环保的要求。可达到修旧利废的目的,产生良好的经济效益。超音速火焰喷涂技术制备的涂层均匀致密,孔隙率低,结合强度高,在长效防腐、耐磨强化方面有广泛的应用。能满足多种材料的喷涂要求,特别是其制备的碳化物陶瓷涂层,综合机械力学性能和耐磨耐蚀性能好,在机械零部件表面强化领域应用广泛。本文针对严重磨蚀的石油化工流程泵中的叶轮的修复,采用激光熔覆工艺将受损叶轮整形后,再用超音速火焰喷涂工艺在叶轮表面制备耐腐蚀及耐磨层,使叶轮的使用寿命比原装新叶轮提高了4.5倍。     

超音速电弧喷涂技术通过成果鉴定

重点科研项目超音速电弧喷涂技术,日前在西安通过总装备部专家主持的国家级技术鉴定。该项研究成果标志我国在超音速电弧喷涂技术研究方面居国际领先水平。 多年来,机械制造业一直沿用的金属粒子热喷涂技术,成本高、喷速慢、效率低、涂层强度低,严重影响了机械设备的外观质量和使用寿命。１９９７年初,以王汉功教授为主的课题组采用现代空气动力学原理和计算机辅助设计技术,创造性地借鉴大型火箭上广泛采用的拉瓦尔喷管技术,经过３００多次试验,先后解决了１４项技术难题,研究出了具有全新结构的超音速电弧喷枪及配套设备,打破了…     

超音速等离子喷涂技术的特点及其在表面工程中的应用

超音速等离子喷涂技术以其高速度、高温度的喷涂特点在表面工程技术领域发挥着越来越重要的作用。针对超音速等离子喷涂的研究进展以及在航空航天等高精尖技术中的需求,笔者阐述了超音速等离子喷涂的特点,在涂层制备技术的应用,以及国内外的研究现状,提出未来的发展方向。     

基于超音速火焰喷涂WC-12Co涂层的显微及性能的研究

重点分析超音速设备制备WC-12Co涂层及其机械性能、摩擦学特性与显微组织特征的关系。利用超音速火焰喷涂来研究其工艺参数对WC-12Co涂层显微结构和摩擦学性能的影响。通过涂层的观察、分析显微组织和利用基于神经网络计算的加强型统计工具研究摩擦力矩,得出超音速火焰喷涂工艺参数对WC-12Co涂层的相结构的组成、硬度和孔隙率有很大的影响;喷涂工艺参数和涂层质量的关系在稳态机制下是完全可以进行预测的。     

超音速电弧喷涂技术

电弧喷涂具有生产效率高,成本低,工件受热小等优点,在高效防腐、维修、设备制造和特殊功能涂层的制备方面应用广泛,在热喷涂中占有重要的地位。但是,与等离子喷涂和超音速火焰喷涂相比,普通电弧喷涂的涂层质量较低,结合强度约20MPa,孔隙率3％～10％,限制了电弧喷涂的应用。     

新型高效超音速等离子弧喷涂技术研究与开发

本文研究了种新型高效节能超音速等离子喷涂技术。主要工作包括先进的高效超音速等离子喷涂系统的设计．超音速等离子焰流特性的研究以及它对等离子喷涂粒子的影响。通过对陶瓷涂层质量的比较。证明了新型高效节能超音速等离子喷涂技术的优越性．开发了新型高效节能超音速等离子喷涂技术的应用领域。     

喷涂过程中气固耦合数值模拟计算

超音速等离子比普通等离子喷涂在制备热障涂层性能方面有大幅提升,但其涂层过程中传热传质机理未知而造成喷涂批次不稳定。为了对喷涂工艺优化和等离子多物理场耦合计算提供参考,本文对超音速等离子喷涂场进行初步研究,在不考虑电场加热的简化模型下,对所用的喷腔结构进行二维建模,计算分析喷涂过程中的气流与粉末粒子流动状态。本研究对等离子体喷涂场的计算分析奠定了技术的基础。     

热喷涂技术在陶瓷压机柱塞生产和再制造中的应用

采用超音速火焰喷涂技术及合适的基体预处理工艺,在球墨铸铁柱塞表面制备与基体结合良好、耐磨性优良的Fe基合金涂层,得到一种耐磨性好的陶瓷压机球墨铸铁柱塞,用以取代表面镀铬的锻钢柱塞。超音速火焰喷涂Fe基合金涂层技术不仅可以用于陶瓷压机柱塞的新品制造,还可以用于电镀硬铬陶瓷压机柱塞的修复及再制造。     

超音速喷涂粘结层对热障涂层抗氧化性能的影响

采用超音速喷涂工艺在Ni基高温合金GH99上制备NiCoCrAlY粘结层,研究超音速火焰喷涂工艺对热障涂层抗氧化性能的影响.结果表明:等离子喷涂粘结层表面存在着大量的尖角和钩状的突出颗粒,而超音速喷涂粘结层表面较为平整,内部黑色氧化物较少.超音速喷涂涂层在氧化15 min后表面生成一层较为致密的颗粒状氧化物.超音速喷涂试样在前40 min氧化增重速率快于等离子喷涂试样,此后变得缓慢,而等离子喷涂试样氧化速率依然较高.超音速喷涂的涂层在氧化300 h后热生长氧化物(Thermally grown oxide, TGO)出现分层,TGO内层组织致密,TGO外层组织存在大量的孔洞和间隙.超音速喷涂工艺使热生长氧化物瞬态氧化阶段时间缩短,稳态氧化阶段时间延长,减少了氧化缺陷的产生,有效地提高了涂层抗高温氧化性能.     

HVOF超音速火焰喷涂WC10Co4Cr涂层的研究

通过对HVOF超音速火焰喷涂WC10Co4Cr涂层的工艺研究,确定合理的喷涂工艺参数,并探讨喷涂工艺各因素对涂层的影响。涂层的金相组织、显微硬度、结合强度等性能测试结果表明:HVOF超音速火焰喷涂WC10Co4Cr涂层符合图纸的涂层性能要求。     

金属密封球阀热喷涂技术研究

介绍了应用于恶劣工况金属密封球阀涂层所采用的火焰重融和超音速喷涂技术,同时对其喷涂原理、工艺特点、选材要点及喷涂过程中易产生的问题进行了分析,并通过大量的试验对涂层的性能做出了总结。     

高效能超音速等离子喷涂技术的研究与开发应用

根据“高效能、超音速”等离子喷涂枪的设计指导思想，对超音速等离子喷涂枪的枪体、水路、气路、阴阳极结构及送粉结构进行了全新设计，利用等离子体物理学、流体力学和工程热力学的理论设计了独特的单阳极Laval喷嘴。通过对该喷涂枪和制备的涂层性能测试研究表明，该喷涂枪实现了低功率（＜80kW）、小气体流量（＜6m^3/h)条件下的高效能超音速等离子喷涂，在有效喷涂距离内的粒子飞行速度达450m/s。喷枪的主要性能指标：焰流速度、粉末沉积效率、涂层与能耗比、电极的性价比均达到或超过了美国TAFA公司的PlazJet高能高速等离子喷涂枪。制造陶瓷涂层的结合强度、孔隙率、显微硬度等性能明显优于METCO.9M普通等离子喷，但运行成本仅为国外超音速PlazJet等离子喷涂的一半。高效能超音速等离子喷涂技术在工业、国防、航空的功能领域具有广阔的应用前景。     

提高300M钢零件HVOF涂层结合力的方法

在飞机起落架制造上,超音速火焰喷涂代替镀硬铬工艺在中航飞机起落架有限责任公司燎原分公司的应用尚属国内首次。生产中某型飞机起落架300M钢活塞杆零件超音速火焰喷涂WC10Co4Cr后,涂层时有出现裂纹、起皮、剥落和剥离等结合力差的现象,成为制约交付的瓶颈因素。通过对影响HVOF涂层结合力的主要因素——表面状态、喷涂参数、喷涂过程控制(预热、喷枪清理及残余应力)及涂层的磨削参数进行分析,总结出了几种提高300M钢零件超音速火焰喷涂WC10Co4Cr涂层结合力的实用方法,经过实践的长期检验,其效果显著。同时对涂层结合力及结合强度的检测方法做了简要的介绍。     

不同喷涂方法制备WC－Co涂层性能的研究

介绍超音速火焰、等离子、氧乙炔火焰三种喷涂方法，在钢基体上喷涂钴包碳化钨粉末所制备涂层的工艺性能、结合强度、耐磨性能和机理。结果表明，三种喷涂方法都可制备ＷＣ－Ｃｏ金属陶瓷涂层；超音速火焰喷涂涂层的性能最好，其耐磨性能与硬质合金ＹＴ５相当；氧乙炔火焰喷涂涂层具有一定的耐磨性能。     

超音速喷涂含氟化物涂层工艺研究

在航空发动机设计中,正确地选择和使用涂层对保证和提高机件的可靠性、耐久性和寿命至关重要。本文简要介绍了刷式密封及超音速喷涂机理及特点,阐述了超音速喷涂含氟化物的碳化铬/镍铬自润滑耐磨涂层的工艺方法,对含氟化物的碳化铬/镍铬涂层进行结合强度试验、热震试验、硬度测定和金相分析。结果表明,超音速喷涂含氟化物的碳化铬/镍铬涂层的层间氧化物含量和孔隙率低、组织致密、结合强度高,能显著提高刷式密封的封严效果。     

安装螺栓激光强化及火焰喷涂CuNiIn工艺研究

研究激光强化及超音速火焰喷涂CuNiIn涂层对阻尼器安装螺栓疲劳性能的影响。结果表明,采用激光强化工艺可提升阻尼器安装螺栓的疲劳性能,超音速火焰喷涂制备的CuNiIn涂层致密均匀,与螺栓基体结合良好,且对基体的疲劳极限影响不大;涂层防护后,为粘着磨损和磨粒磨损,CuNiIn涂层可以有效改善抗微动磨损性能。在试验条件下,涂层使用后磨损体积减少了41%～55%,采用激光强化及超音速火焰喷涂CuNiIn涂层在设计给出的五级疲劳载荷的试验条件下没有发生断裂。     

超音速火焰喷涂T800涂层的金相评估与性能分析

采用超音速火焰喷涂技术,并选取不同喷涂工艺参数制备了T800涂层的金相试样。利用金相显微镜对涂层组织结构进行了研究,并通过显微硬度测试、表面硬度测试、拉伸试验等测试方法确定涂层的最佳喷涂参数。