超音速电弧喷涂不锈钢涂层结构强度研究

本文研究了采用超音速电弧喷涂,在４５＾＃钢以无底层和铝青铜找底时涂涂Ｃ３ｒ１３不锈钢涂层的结合强度,测量结果表明,在无底层的条件下,涂层与基体结合强度与普通电弧喷涂相比有较大幅度的提高,而利用铝青铜打底时,涂层与基体结合强度较低,并分析了结合强度提高的原因。     

电弧喷涂铝青铜涂层的结合性能

近年来,铝青铜的电弧喷涂在国外有了很大的发展,电弧喷涂的铝青铜涂层的结合强度较火焰喷涂层高,使用可靠,成本较低。国外已将铝青铜电弧喷涂层做为重要的底层材料,以提高涂层结合性能,简化表面预处理工艺。我们从1983年开始了电弧喷涂铝青铜丝的试制及其电弧喷涂工艺的研究。     

大型钢制轴承套圈电弧喷涂铝青铜涂层工艺试验研究

利用电弧喷涂方法在钢基体上制备了铝青铜涂层,测试分析了铝青铜涂层的组织形貌、结合强度、孔隙率、显微硬度等力学性能,并对铝青铜/钢双金属材料的轴承套圈进行了试验测试。结果表明,电弧喷涂铝青铜涂层具有较好的综合力学性能,在钢制轴承套圈上电弧喷涂铝青铜涂层工艺具有广泛的应用前景。     

电弧喷涂铝青铜涂层的力学性能

铝青铜是一种重要的电弧喷涂涂层材料.为了使其得到更大范围的应用,对电弧喷涂铝青铜涂层的某些力学性能(涂层与钢基体的抗拉结合强度、涂层与钢基体的剪切强度、涂层自身结合强度、涂层的硬度、涂层的摩擦磨损性能)进行了测试与研究.结果表明,该涂层具有很好的综合力学性能,可以胜任多种机械零部件的使用要求.铝青铜涂层特有的微观组织结构使其具有优良的抗摩擦磨损性能,适合用作钢铁机件的对偶摩擦材料.     

高温树脂基复合材料防护用轻质陶瓷涂层的制备

研究了采用Ni-3％Al粉末和纯铝、纯锌作为打底材料在碳纤维增强聚酰亚胺复合材料(PMC)基体上制备Al2O3轻质陶瓷防护涂层的可行性,测试了涂层的剪切结合强度和耐热循环性能。结果表明,等离子喷涂Ni-3％Al粉末会对PMC基体造成破坏,不适合于作为PMC基体上的打底材料。电弧喷铝也会对基体造成一定程度的破坏,结合强度和耐热循环性能较低。采用低电压、小电流电弧喷锌,可以获得和基体结合良好打底涂层,涂层剪切结合强度达10．45MPa。在其上制备的Al2O3陶瓷防护涂层耐热循环性能良好。     

不同电弧喷涂工艺对3Cr13钢涂层结合强度的影响

研究了喷涂电压、喷涂电流、表面预处理、预热、后热处理对电弧喷涂3Cr13钢涂层结合强度的影响.结果表明：电弧喷涂φ2 mm的3Cr13钢丝材的适宜电压、电流为28～35 V、170～180 A;喷砂处理是提高涂层与基体结合强度的最佳表面预处理工艺;采用合适的表面预处理、喷涂打底层、严格控制基体的热量输入是提高涂层结合强度的有效途径.     

树脂基复合材料用陶瓷涂层防护性能分析

采用等离子喷涂铝粉作为打底材料在碳纤维增强聚酰亚胺复合材料（PMC）基体上制备了Al2O3和ZrO2轻质陶瓷防护涂层，测试了涂层的剪切结合强度、耐热循环性能、抗冲蚀性能、隔热性能。结果表明，等离子喷涂铝粉作打底层的涂层系统，性能优于电弧喷铝或电弧喷锌作打底层的涂层系统。带有Al2O3涂层的试样失重不到基体材料失重的1／3，Al2O3和ZrO2陶瓷涂层都可以为聚酰亚胺复合材料基体提供有效的冲蚀防护。Al2O3和ZrO2陶瓷涂层都可以为聚酰亚胺复合材料基体提供有效的隔热防护，ZrO2涂层隔热性能优于Al2O3涂层。     

高速电弧喷涂镍铝打底层结构与性能研究

高速电弧喷涂技术是近年来发展起来的新型热喷涂技术，该技术具有优势，高效，低成本等特点，本文实验研究了高速电弧喷涂镍铝打底涂层的组织结构和力学性能，涂层的界面结合强度大于40MPa，显微硬度平均值为210HV，表面粗糙度表征参数Ra值为13．11um，涂层孔隙率为2．26％，涂层主要由镍铝合金和镍，铝氧化物组成，高速电弧喷涂镍铝涂层结合强度高，涂层组织致密，是优良的打底涂层。     

Al及Al-Re高速电弧喷涂层性能的研究

对高速电弧喷涂(HVAS)与普通电弧喷涂铝及铝稀土涂层进行了对比实验研究.结果表明,稀土元素的加入明显改善了涂层与基体的结合性能,降低了铝合金涂层的孔隙率,同时,铝合金涂层的孔隙率也受铝稀土丝材加工工艺的影响;高速电弧喷涂铝稀土材料时,涂层具有结合强度高、硬度高、孔隙率低、组织致密等特点.     

金属喷涂、堆焊与修复 金属喷涂工艺与设备

高强度涂层结合性能的试验研究及有限元分析，脉冲放电工艺参数对TiC涂层形成的影响，高速电弧喷涂枪结构优化的试验，曲轴表面改性用金属陶瓷电弧喷涂药芯丝材的研制，电弧喷涂铝青铜复合涂层的抗高温氧化作用与机理，灰口铸铁件内油污对电弧喷涂涂层结合强度的影响，多功能微弧等离子喷涂技术。[编者按]     

提高高速电弧喷涂再制造曲轴涂层结合强度的途径

分析了再制造发动机曲轴表面涂层结合强度低的原因,介绍了机器人自动化高速电弧喷涂技术、各种涂层重熔技术、高速电弧喷枪改进技术及复合梯度涂层材料设计在提高高速电弧喷涂再制造曲轴涂层结合强度中的应用。     

面向工业设计的塑料表面铝涂层的结合强度

目的采用电弧喷涂方法在环氧树脂和ABS塑料表面喷涂铝涂层,研究涂层结合强度的影响因素。方法第一组试验是塑料表面喷砂后,喷涂铝涂层;第二组是塑料表面喷砂后,涂覆一层高强度环氧树脂结构胶,再喷涂铝涂层。选择喷涂气体压力、喷涂电流和喷涂距离三因素进行正交试验,采用粘结拉伸法测试结合强度,并用照相法测量铝液和环氧树脂塑料、Q235钢的接触角。结果本试验条件下,二种塑料电弧喷涂铝涂层结合强度的影响因素主次顺序为:空气压力喷涂电流喷涂距离。最优方案是:喷涂气体压力为0.7 MPa,喷涂电流为220 A,喷涂距离为160 mm。未涂覆高强度环氧树脂结构胶的涂层,结合强度最大不超过3 MPa;涂覆高强度环氧树脂结构胶的涂层,结合强度达到近20 MPa。铝液和Q235钢的接触角是45°,和环氧树脂塑料的接触角是135°。结论环氧树脂和ABS塑料表面电弧喷涂铝涂层的结合强度低的主要原因是铝液和它们之间的润湿性差。涂覆高强度环氧树脂结构胶后,喷涂工艺参数对涂层的结合强度影响不明显,结合强度受控于环氧树脂结构胶的粘接作用,使涂层的结合强度显著提高。     

高速电弧喷涂FeCrBSiMo涂层抗高温氧化性能

采用高速电弧喷涂工艺在20钢基体上制备铁基FeCrBSiMo涂层,孔隙率为3.64%,显微维氏硬度为9 002.5 MPa,结合强度达52 MPa;采用扫描电镜、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,并与锅炉管道常用20钢的相关性能进行了比较.结果表明,FeCrBSiMo涂层组织结构致密,在450~750℃下氧化80 h后其氧化增重均明显低于锅炉管道用20钢增重,其中750℃时的氧化增重仅是20钢的1/25.高温氧化时,涂层表面生成连续致密的铁,铬氧化物膜,能阻碍O元素从涂层表面扩散渗入涂层内部,防止涂层的进一步氧化,具有很好的保护性.     

超音速火焰喷涂316L不锈钢涂层性能研究

采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)在高强钢表面制备了316L不锈钢涂层,利用扫描电镜、显微硬度仪、电化学测试系统等设备对涂层金相组织、硬度、结合性能和抗腐蚀性能等进行了测试,并分析了WC-CoCr中间层对316L不锈钢粉末涂层结合强度及涂层界面的影响。结果表明:超音速火焰喷涂316L不锈钢粉末颗粒在喷涂中变形充分,形成较致密的涂层,并具有超过400 HV0.1的显微硬度;涂层具有较高自腐蚀电位,耐蚀性优于高强钢;涂层结合强度随着涂层厚度的减小、基体硬度的增加而提高;WC-CoCr底层可改善涂层界面结合,从而改善316L不锈钢涂层的结合性能。     

电弧喷涂工艺参数对JCW-B涂层性能的影响

采用正交设计方法和通过极差分析研究了电弧喷涂工艺参数对JCW-B涂层结合强度和耐磨性的影响.结果表明,影响涂层性能的工艺参数主要是电弧电流,其次是喷涂距离和雾化空气压力.涂层结合强度值随电弧电流的增大而增加.涂层中的孔隙率是影响涂层结合强度的主要因素,氧化物含量是影响涂层耐磨损性能的主要因素,采用适中的电弧电流可减少涂层中的孔隙率和氧化物数量,有利于提高涂层的结合强度和耐磨性,获得具有良好综合性能的涂层.     

INVESTIGATION ON MICROSTRUCTURE AND TRIBOLOGICAL PROPERITIES OF CORED WIRE ARC SPRAYED Al/Al 2 O 3 COATINGS

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＢｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｓｍａｌｌｅｒｓｐｅｃｉｆｉｃｗｅｉｇｈｔａｎｄｇｏｏｄｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ,ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄａｌｕｍｉｎｕｍｍａｔｒｉｘｂｕｌｋｍａｔｅｒｉａｌｈａｓａｌａｒｇｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｍａｃｈｉｎｅｐａｒｔｓｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｈａｖｅｂｅｅｎａｌｏｔｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｗｅａｒｂｅ…     

高速电弧喷涂 Mo 涂层性能初探

目的初步研究高速电弧喷涂Mo涂层的综合性能,为进一步发展热喷涂Mo涂层制备工艺提供参考。方法利用高速电弧喷涂设备在45Cr Ni Mo VA钢表面制备Mo涂层,采用场发射扫描电镜、X射线能谱仪、显微硬度测试仪及电子万能试验机等对涂层形貌、成分、显微硬度及结合强度进行表征和测试,并结合断口微观形貌对拉伸断裂机理进行分析。采用CETR-3型多功能摩擦磨损试验机,在润滑条件下对涂层进行不同载荷的摩擦磨损实验,通过磨损体积及表面磨痕微观形貌分析涂层的摩擦磨损性能及机理。结果 Mo涂层具有一定量的微观孔隙,氧化物含量低,与基体结合牢固可靠,平均显微硬度高达416.3HV0.1,平均内聚强度为22.7 MPa。拉伸断口呈脆性断裂,并伴有半熔融颗粒剥落留下的剥落坑。润滑条件下,涂层在10,30,50 N载荷下的磨损体积分别为1.1×107,4.4×107,5.5×107μm3。结论高速电弧喷涂可成功制备Mo涂层,涂层与基体为机械结合。在润滑条件下,涂层的磨损体积随载荷增大而增大,不同载荷下的磨损机理均以粘着磨损为主。     

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     

Influence of Plasma Remelting on the Microstructure and Cavitation Resistance of Arc-Sprayed Fe-Mn-Cr-Si Alloy

Surface remelting is an important technique for modifying the microstructure of thermally sprayed coatings as it reduces the porosity and promotes a metallurgical bond between substrate and coating. Many studies have been carried out in the field of materials selection and surface engineering in an attempt to reduce cavitation damage. In this work, an Fe-Mn-Cr-Si alloy was deposited by arc spraying and then remelted by a plasma-transferred arc process. The base metal was a soft martensitic stainless steel. The influence of remelting current on coating and base metal microstructure and cavitation resistance was studied. The use of a lower mean current and a pulsed arc reduced the thickness of the heat-affected zone. In specimens remelted with constant arc current, dendrites were aligned parallel to the path followed by the plasma torch; while in those remelted with a pulsed plasma arc, the alignment of the microstructure was disrupted. The use of a higher peak current in pulsed-current plasma transferred arc remelting reduced mass loss due to cavitation. Fe-Mn-Cr-Si coatings exhibited cavitation-induced hardening, with martensite formation during cavitation tests. This transformation helps to increase the cavitation resistance of the remelted coating compared with the soft martensitic stainless steel base metal.