电弧喷涂新型底层丝材-镍铝合金丝的特点及应用

一、研究目的 在热喷涂技术的实际应用过程中,涂层与基体的结合是最为关心的问题之一,因为涂层与基体结合力的高低直接影响到涂层的应用。而涂层与基体的结合强度不仅与喷涂方法有关,还与所使用的喷涂材料有关,特别是喷涂所用的底层材料。长期以     

电弧喷涂技术应用研究进展

介绍了电弧喷涂技术在国内的发展应用情况,总结了电弧喷涂设备以及电弧喷涂工艺的最新研究进展,并且分析了电弧喷涂材料的研究情况,最后探讨了电弧喷涂技术未来的发展趋势。     

电弧喷涂技术的发展与应用

介绍了电弧喷涂技术的原理、特点及其发展概况，分析了电弧喷枪、电源、送丝机构、丝材的研究进展，总结了电弧喷涂在工程中的应用情况，并提出电弧喷涂未来发展方向。     

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。     

新型热喷涂粉芯丝材的研究及应用

一、概述 早期应用于火焰喷涂和电弧喷涂的金属丝材一般为实心的纯金属丝及其合金丝,这种材料要经过冶炼、拉拔等工序制成成品。由于加工工艺的局限性,对于某些高硬度的耐磨材料或特殊合金成分的丝材加工十分困难,甚至有些成分的合金能够冶炼而不能制成丝材,因此其种类和数量受到很大的限     

高硬度耐磨电弧喷涂管状丝材的研究

利用自熔性合金与非晶态材料的特点，研制了Fe—B系管状丝材作为电弧喷涂材料，其形成的涂层具有良好的结合强度、低的孔隙率、高的硬度和耐磨损性能。     

多向钢节点电弧增材制造药芯丝材开发及应用

开发了一种用于多向钢节点电弧增材制造的金属粉芯型药芯丝材,研究了其在不同工艺规范与摆动条件下的工艺性能、显微组织与力学性能。结果表明:开发的药芯丝材在不同工艺规范与摆动条件下堆积金属两侧平直,表面平整,未出现裂纹、气孔等缺陷,具有良好的成型性;堆积过程中电流波动幅度不超过±3.5%(±7.5 A),电压波动幅度不超过±4.0%(±0.9 V),波动较小,电弧稳定,飞溅率低于2.5%;堆积金属的显微组织为铁素体和珠光体,其拉伸强度、延伸率和20℃冲击功,沿堆积方向分别为512 MPa、25%和127 J,沿垂直于堆积方向分别为519 MPa、24%和134 J。利用开发的药芯丝材电弧增材制造六向钢节点,制造的构件尺寸偏差在±1.3 mm以内,成型精度较高;其显微组织也为铁素体和珠光体,力学性能满足使用要求,开发的药芯丝材可用于多向钢节点电弧增材制造。     

项目之六 新型电弧喷涂粉芯丝材的研究——应用前景非常广阔的热喷涂材料

一、项目回顾 电弧喷涂粉芯丝材是由金属外皮包裹着一定粒度的不同类型的金属、合金粉末或陶瓷粉末等构成的，兼备实芯丝材及合金粉末喷涂材料的优点，具有合金成分调节容易、调节范围广，可获得特殊合金成分表面涂层和提高涂层质量等独特的优越性，是一种发展前景十分广阔的热喷涂材料，在国内外已得到成功应用。     

5CrNiMo钢表面电弧增材制造梯度结构用药芯丝材的研制及应用

设计了用于5CrNiMo钢表面电弧增材制造梯度结构(打底层、过渡层、硬面层)的3种药芯丝材,研究了基体及梯度层的显微组织、拉伸性能、磨损性能和结合性能,并对发动机高温合金盘用梯度结构模具进行了电弧增材制造。结果表明:3种药芯丝材均具有良好的成形性,不同金属层界面结合良好,结合强度均高于1 000MPa;过渡层和硬面层组织中弥散分布着细小的碳化物;5CrNiMo钢、打底层、过渡层、硬面层的抗拉强度、屈服强度和硬度依次增大,而梯度层的断后伸长率和断面收缩率依次减小;700℃下,硬面层的磨损率较5CrNiMo钢的降低了35.29%,硬面层具有良好的耐高温磨损性能;使用设计的药芯丝材电弧增材制造的高温合金盘用梯度结构模具的使用寿命为单一5CrNiMo钢模具的4倍以上。     

基体表面的分数维对电弧喷涂层结合强度的影响

研究了不同喷砂角度下２０钢基体表面的粗糙度和分数维的变化及其对电弧喷涂层结合强度的影响,结果发现,不同角度喷砂处理对２０钢基体表面的平均粗糙度影响不大,而基体表面的分数维则受喷砂角度的影响。并且存在一个最优喷砂角度,此时基体表面形貌的分数维最大,电弧喷涂层的结合强度值也最大。     

基于BP神经网络的钛-铝双丝超音速电弧喷涂涂层质量的预测

用神经网络的分析方法，对超音速电弧喷涂钛-铝合金涂层制备的工艺过程进行分析，建立了喷涂电压、距离与涂层孔隙率、硬度和耐磨性之间的非线性映射关系，对不同的工艺参数，网络可以给出较为准确的预测值，证实了将人工神经网络模型应用于电弧喷涂钛-铝合金涂层质量预测和工艺优化是可行的和有效的。     

含部分陶瓷相电弧喷涂涂层的研究

加入熔点高的金属氧化物 (Al2 O3 )和金属硼化物 (Ti B2 )复合陶瓷粉末硬质相作主要填充物 ,制成不同组分的 2种 Φ2 .0 mm管状丝材 JCW- T1和 JCW- T2。比较 2种管状丝材所制备涂层的表面洛氏硬度、冲蚀磨损性能及涂层 X射线衍射图 ,结果表明 :JCW- T2表面洛氏硬度最大 ,抗 3 0°小角度冲蚀磨损性能最好 ,抗 90°大角度冲蚀磨损性能与 JCW- T1涂层相当。     

TiAl合金表面等离子喷涂双层涂层组织与性能的研究

用等离子喷涂法在TiAl合金基体表面喷涂得到由CoNiCrAlY粘结层和ZrO2 Y2O2陶瓷外层组成的双层结构的热障涂层,进行了高温氧化试验并用SEM和光学显微镜观察分析了涂层的组织及形貌。结果表明：粘结层厚度为60μm,陶瓷外层厚度为250μm。喷涂后试样高温抗氧化能力提高。     

TiB2陶瓷颗粒增强电弧喷涂涂层滑动磨损性能的研究

采用电弧喷涂含TiB2陶瓷粉末的粉芯丝材,在低碳钢基体上制备了NiCr-TiB2和304L-TiB2金属基复合涂层,在摩擦磨损试验机上研究了按环/块线接触方式作往复运动条件下无润滑时室温下的摩擦磨损性能,利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对涂层的显微组织结构、磨损表面及其相组成进行分析。结果表明,涂层的相对耐磨性能远高于碳钢基体,约为9到11.5倍。304L-TiB2涂层的低磨损率除了与硬质相有关,还和涂层具有较高的硬度有关。NiCr-TiB2涂层的耐磨性能好,细小的TiB2陶瓷相在局部涂层中连成网状,与基体结合良好,有效提高了涂层的磨损性能。     

高速电弧喷涂铁基Cr3C2复合涂层的显微组织

采用高速电弧喷涂技术将自制的铁基Cr3C2粉芯丝材在20钢上制备复合涂层,采用SEM、TEM、XRD等研究了涂层的显微组织和物相结构。结果表明：涂层与基体结合紧密,具有致密的层状结构,颗粒扁平细小,孔隙率低,具有较高的显微硬度;在涂层中存在着多种结构复杂的组织和化合物相,其中α-Fe为基体相,主要硬质相为（Fe,Cr）23C6、（Fe,Cr）7C3,另外还有FeCr2O4、Cr2O3等氧化物相,其中某些物相之间存在着平行的晶体学取向关系。     

铁铝金属间化合物基涂层的高温滑动磨损性能研究

采用粉芯丝材和高速电弧喷涂技术制备了Fe-Al金属间化合物涂层及Fe-Al/WC复合涂层，研究了从室温至650℃不同试验温度下两种涂层的滑动磨损性能。结果表明，在高温下磨损面发生摩擦氧化反应形成大面积的氧化物保护层，降低了涂层的摩擦系数；剥层磨损是涂层的主要磨损机理。涂层中Fe3Al和FeAl金属间化合物相较高的高温强度和硬度，能有效地阻碍裂纹的产生、扩展及扁平颗粒的断裂，从而使Fe-Al涂层及Fe-Al/WC复合涂层表现出优异的高温耐磨性。添加WC硬质相后提高了复合涂层的平均硬度，从而提高了涂层的耐磨性；但高温下WC易发生氧化和分解，使复合涂层的高温耐磨性下降。     

增强相对高速电弧喷涂铁铝复合涂层摩擦学特性的影响

使用铁铝粉芯喷涂丝材，结合高速电弧喷涂技术在锅炉钢上得到了铁铝复合涂层，分析了涂层的成分和相组成，对涂层进行了摩擦磨损试验，并在扫描电镜上观察了磨斑的形貌和成分。结果表明：添加增强相可以提高涂层的力学性能；添加了Cr3C2增强相的铁铝复合涂层具有优良的常温耐磨损性能；而添加铬和镍元素则可以略微增加涂层的耐磨损性能；添加增强相WC和Cr3C2的涂层在高温的情况下出现了摩擦因数降低的趋势。     

等离子涂层抗冲蚀性研究

针对石油催化装置中高温冲蚀磨损问题进行了研究。在基体１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ上等离子涂Ｃｒ３Ｃ２／ＮｉＣｒ、ＺｒＯ２／ＮｉＣｒ、ＷＴｉＣ２／ＮｉＣｒ和Ｘ４０ ４种涂层,进行了涂层抗冲蚀性能试验。     

电流变技术及其工程应用

介绍电流变技术及其工程应用，说明中国的研究状况，分析电流变技术具有广泛应用前景的原因，探讨电流变效应的成因及其影响因素；从分子运动学角度和电学性质方面解释电流变效应的复杂性，阐述电流变液体在电流变技术中基础性地位，提出电流变液体的工程要求；展望电流变技术在工业领域的应用价值；思考电流变技术工业化进行中出现的问题。