热喷涂参数对喷涂WC-Co合金表面温度的影响

目的建立在线检测系统，控制在高速氧气燃料（HVOF）热喷涂加工过程中加工参数．以获得最佳机械性能的硬质合金（WC-Co）涂层．方法采用热喷涂加工方法把金属．金属陶瓷和陶瓷材料以熔融状态和半熔状态沉积在各种预先处理的基体上．通过使用HVOF喷涂加工技术生产WC-Co合金表面涂层，采用红外线温度测量仪对不同参数加工表面涂层的温度进行了测量．基于热量传递理论和物理量纲分析方法建立了涂层表面温度和加工参数之间的理论公式．结果涂层表面温度与热功率成正比而与喷枪的移动速度和靶距成反比．靶距对涂层表面温度的影响要比速度对涂层件表面温度的影响大，转动角度对涂层表面温度有一定的影响．结论用温度作为中间变量来控制加工参数．采用一定的表面温度测量方法，提取信号并控制主要参数，从而实现工艺参数-表面温度-加工质量闭环系统控制，以达到最佳表面质量．     

HVOF燃料混合比对粒子飞行特性及涂层性能的影响

目的 研究在HVOF热喷涂中不同的氧气(O)与燃料(F)的体积混合比对WC-Co合金粉末颗粒飞行速度和温度及涂层表面性能的影响.用实验和理论分析方法确定合理的氧气与煤油的体积混合比例,取得最佳涂层质量.方法 采用Spray Watch系统对HVOF喷涂过程中WC-Co合金粉末颗粒飞行速度和温度进行测量,建立在不同氧气与煤油的体积混合比条件下颗粒飞行速度和温度与喷嘴距离关系,同时采用实验分析方法对涂层的硬度、摩擦系数和表面粗糙度进行了测量和分析.结果 粒子的飞行速度和温度受到HVOF热喷涂中氧气与煤油的体积混合比的影响,当O/F为0.9时,粒子的速度和温度相对于O/F比值为1和1.1的要大.结论 WC-Co合金粉末在喷涂过程中为液固两相流,粒子距喷嘴100～250mm范围内温度和速度都达到最大值.O/F比值对表面硬度和粗糙度影响较大.     

枪速对热障涂层组织性能及残余应力的影响

为了研究等离子喷涂制备热障涂层(TBCs)时不同枪速对陶瓷面层组织性能和残余应力的影响,在GH4169高温合金基体上采用超音速火焰喷涂(HVOF)Ni Co Cr Al Y粘结层(BC层)和大气等离子喷涂(APS)8YSZ陶瓷层(TC层).通过对比不同参数样品的微观组织以及显微硬度、残余应力和热震性能差异,研究了枪速对热障涂层的影响.结果表明:枪速过低或过高时,涂层表面残余应力较大,热震性能较低;随着枪速的增大,涂层表面粗糙度逐渐增大,而孔隙率和显微硬度逐渐减小;枪速过低时,涂层出现纵向裂纹,热震失效方式为整体剥落;而枪速较大时,涂层从边缘向中心不断剥落,涂层表面出现白点.     

电弧喷涂马氏体不锈钢涂层残余应力分析

热喷涂涂层的残余应力对涂层与基体金属间的结合以及涂层的使用性能都有显著的影响.为了研究热喷涂工艺参数以及沉积涂层温度对涂层残余应力的影响,使用4Cr13马氏体不锈钢作为喷涂材料,分析了在喷涂过程中保持试件处于180～390℃温度范围条件下形成涂层的应力分布状况,采用电测法测定了涂层的杨氏模量和泊松比.结果表明,当沉积涂层温度保持在大约260℃时,形成的涂层到室温时有最小的残余应力.高于此温度,获得拉应力涂层;低于此温度,涂层处于压应力状态.电弧喷涂4Cr13马氏体不锈钢涂层的杨氏模量为53.1GPa,涂层的泊松比为0.1028,涂层的杨氏模量小于原始喷涂材料.     

退火温度对冷轧304不锈钢带力学性能和残余应力的影响

为得到退火温度对冷轧304不锈钢板形及力学性能的影响,利用拉伸机对不同退火温度下带的力学性能进行了测定,采用盲孔法对钢带表面残余应力进行了测定,得到了退火温度对钢带力学性能和残余应力的影响规律.试验结果表明,随着退火温度的升高,屈服强度和抗拉强度先升高后下降,当退火温度为500℃,退火张力在9 kgf/mm2时,304不锈钢带的屈服强度和抗拉强度最大;且在该温度下残余应力分布最均匀,说明304不锈钢在500 ℃退火时力学性能最佳且板形最好.     

304不锈钢表面喷涂Ni-Al涂层与耐磨涂层的组织与摩擦性能

304奥氏体型不锈钢因其良好的耐蚀性广泛用于工业生产,但是受组织所限,硬度较低。采用高速电弧喷涂设备在304不锈钢表面制备Ni-Al涂层和耐磨涂层,研究了涂层的组织结构、硬度及耐磨损性能。结果表明:喷涂Ni-Al合金和陶瓷材料丝材,都能有效地改善304不锈钢表面的耐磨性能,试验所制备的Ni-Al合金涂层成形良好,组织均匀且结构致密,涂层表面显微硬度值达601 HV,耐磨性约为304不锈钢基体的3倍;试验所制备的陶瓷涂层成形良好,组织均匀且结构致密,涂层摩擦系数只有Ni-Al涂层的53%,涂层表面显微硬度值达999 HV,耐磨性约为304不锈钢基体的6倍,具有良好的耐磨性。     

电弧喷涂马氏体不锈钢涂层耐磨性

为了系统地研究电弧喷涂马氏体不锈钢涂层的耐磨粒磨损性能,选用几种不同含碳量的马氏体不锈钢作为喷涂材料,制备了不同喷涂工艺参数的试件;采用喷砂吹蚀和湿砂橡胶轮磨损试验研究了涂层试件的耐磨粒磨损性能.试验结果表明,随着喷涂材料w（C）的增加,获得的涂层硬度增加,涂层耐磨粒磨损性能也随之增强.涂层制备的工艺参数对涂层的耐磨性影响很大,增加喷涂电流,涂层耐磨粒磨损性能提高;增加喷涂电压或加大喷涂距离,涂层耐磨粒磨损性能下降.     

超音速喷涂工艺参数对GH907金属基CoCrW涂层质量的影响

超音速火焰喷涂技术是热喷涂领域中最先进的技术之一．试验设备为JP5000型超音速喷涂机,基体材料为GH907合金,喷涂粉末材料为CoCrW．试验研究了送粉速率,喷涂距离对涂层质量的影响,比较了不同试验参数下喷涂涂层的显微结构,确定了适宜的工艺参数,并对试样进行拉伸强度、表面洛氏硬度力学性能测试．试样的拉伸强度达78Mpa,表面洛氏硬度达到81以上．     

TC4基体等离子喷涂WC-Co涂层的工艺研究

采用不同的工艺参数对TC4合金试样进行等离子喷涂WC．Co涂层,对所喷涂的试样进行金相分析和孔隙率测定试验,根据涂层金相照片的氧化物、致密均匀程度以及涂层的孔隙率数值等确定合适的工艺参数．在对此参数下所喷涂的涂层进行结合强度、硬度等性能检验,测得结合强度最低值为38．45MPa,硬度最小值为83,均超过实际要求值．对涂层进行耐磨损比较实验,实验结果表明,此参数下所喷涂的涂层能够很好的满足实际需要．     

亚音速火焰喷涂钛-生物玻璃涂层组织与性能研究

采用亚音速火焰喷涂方法及涂层处理技术,以Ti6A14V为基体,喷涂钛-生物玻璃,涂层经700℃晶化处理．用扫描电子显微镜（SEM）观察涂层显微结构,X射线衍射法（XRD）测试涂层相组成,采用基于GIXRD的残余应力分析方法测量涂层残余应力．结果表明：亚音速火焰喷涂钛-生物玻璃涂层沿裂纹处有晶态析出物TiO2,起到弥合裂纹的作用．添加生物玻璃G后,涂层表面有针状结构晶体Na2RO。,析出,新相Na2Ti60。,具有一定的有生物活性．涂层残余应力均为压应力,其值与生物玻璃含量成正比．     

镁合金AM60表面改性及其在Hank's溶液中的腐蚀

采用等离子喷涂TiO2对镁合金AM60进行表面改性,利用扫描电子显微镜和能谱发现分别观察了涂层结构,分析了其化学成分,通过表面纳米划痕实验研究了涂层的力学性能,用动电位电化学方法测量镁合金及其涂层的腐蚀性能.研究表明:AM60镁合金表面等离子热喷涂TiO2涂层具有多孔的陶瓷结构,存在鳞片状和菜花状/珊瑚状2种形貌,涂层鳞片状部位氧含量要高于菜花状部位的氧含量,涂层的显微硬度的平均值为886 HV,划痕实验表明涂层与基体结合良好,封闭后的涂层明显地提高了镁合金在Hank's溶液中的耐蚀性能.     

热处理对钢基/Mo2FeB2金属陶瓷的性能影响

Mo₂FeB₂基金属陶瓷具有优异的力学性能,以钼粉、还原铁粉、硼铁粉以及碳化钨粉等为基础原料,采用氩弧焊进行堆焊制备堆焊涂层。在实验室分别进行淬火、正火以及回火热处理,采用显微硬度计、金相显微镜、XRD衍射仪对硬度及组织进行分析。结果表明:采用不同热处理对金属陶瓷的组织和力学性能是有一定影响的,回火热处理后的组织和力学性能均要优于正火、淬火热处理。     

Effect of cutting speed on residual stress of special coating during remanufacturing

To study the residual stress of the special coating at different cutting speeds, the cutting of FeAlCrBSiNb coating is analyzed with the finite element method (FEM) and experiment according to the coating characteristics. The CNC machine tool is used to cut the coating and the X-ray stress equipment is used to measure the residual stress of coating. The experimental and FEM results agree with each other. Also, the residual-stress coating depth is deeper and the residual stress of the coating surface is larger with increasing cutting speed. In addition, the residual stress of the coating surface is in the suppression state affected by axial residual stress and circumferential residual stress, and the residual stress of the deeper coating is in the tensile state based on the original state of arc spraying and cutting process.     

设计参数对钢管混凝土系杆拱桥力学性能的影响分析

以中承式钢管混凝土系杆拱桥为计算实例,采用通用软件ANSYS建立了拱桥的有限元计算模型,通过改变其主要设计参数,对该类桥梁在恒载作用下的受力情况进行了对比分析,得出了不同矢跨比、拱轴系数、主拱拱肋含钢率等设计参数对拱桥各控制截面内力、应力、位移变化的影响规律.研究结果表明:改变矢跨比和拱轴系数对系杆拱桥在恒载作用下的内力有较大的影响,且对恒载作用下全截面弯矩的影响比对轴力的影响更为显著;改变钢管的壁厚对于主拱肋各控制截面的轴力、弯矩及应力影响不大.该计算结果可为优化同类桥型的设计提供参考.     

Numerical Simulation of Basic Parameters in Plasma Spray

On the basis of energy balance in the plasma gas, a new, simplified but effective mathematical model is developed to predict the temperature, velocity and ionization degrees of different species at the torch exit, which can be directly calculated just by inputting the general spraying parameters, such as current, voltage, flow rates of gases, etc. Based on this method, the effects of plasma current and the flow rate of Ar on the basic parameters at the torch exit are discussed. The results show that the temperature, velocity and ionization degrees of gas species will increase with increasing the plasma current; while increasing Ar flow rate can increase the velocity at the exit but decrease the temperature and ionization degrees of plasma species. The method would be helpful to predict the temperature and velocity fields in a plasma jet in future, and direct the practical plasma spray operations.     

纳米WC/12Co涂层在轴流式引风机叶片防磨上的研究

采用超音速火焰喷涂工艺分别制备了纳米结构和微米结构的WC/12Co涂层.通过和传统轴流式引风机叶片抗冲蚀涂层的比较,研究分析了两种涂层的显微硬度、金相结构、结合强度和抗冲蚀磨损性能.结果表明:超音速火焰喷涂WC/12Co涂层性能优于传统抗冲蚀涂层,其中纳米结构涂层性能更加优越.     

梁端翼缘扩大型梁柱节点受力性能

为了研究不同形状参数下梁端翼缘加强板对梁端翼缘扩大型梁柱节点的影响,分析了不同形状的梁端扩大翼缘形状最优方案.基于梁端强度相同的准则,改变其翼缘加强板的形状,设计了三种形状的梁端翼缘扩大型梁柱节点.利用有限元分析软件ABAQUS建立了不同形状参数下的有限元分析模型,研究在静载作用下节点的力学特征,对比分析不同材料参数的扩翼对梁端翼缘扩大型节点性能的影响程度.结果表明,不同扩翼形状对节点承载力水平影响并不显著,而对节点处应力分布影响较大;扩翼强度对节点的受力性能影响不大.