金属零部件修复中的热喷涂技术

介绍了不同的热喷涂技术的性能,分析了不同的零部件的损坏形式及应用热喷涂技术进行修复的方法.     

热喷涂技术在冶金行业的应用及其发展

阐述了热喷涂技术的优缺点及其应用领域。详细介绍了热喷涂技术在冶金领域的应用情况,以及各种涂层的特性和涂层后处理技术等,并对热喷涂技术在冶金行业的发展进行了展望。     

热喷涂涂层的制备

对热喷涂层金相试样制备进行了介绍 ,并对一些技术问题给予提示。     

热喷涂技术应用及研究进展与挑战

热喷涂作为重要的表面工程技术之一,是通过在材料表面制备材料保护涂层与功能涂层,赋予基体材料没有,但服役环境所必须的表面性能的方法。由于热喷涂可以制备从超过50%孔隙缺陷含量到接近完全致密的任意材料的涂层,基于缺陷控制可满足从可磨耗、耐高温隔热、耐磨损与耐腐蚀等不同服役要求,经过100余年的发展已经形成了包括等离子喷涂、超音速火焰喷涂、电弧喷涂、普通火焰喷涂等一系列方法,已经成为在众多产业领域,包括航天航空、交通运输、石油化工、电力能源、冶金钢铁、纺织与造纸、机械制造等,提高产品寿命与竞争力不可或缺的技术。制备可以提供耐磨损、耐环境腐蚀防护、耐高温隔热防护等保护涂层是热喷涂尤为重要的应用方面,热喷涂作为可显著提升结构零件耐磨损的涂层制备方法应用非常广泛,但在动载如冲蚀、空蚀、疲劳磨损、或高应力磨料磨损条件下,涂层材料的耐磨性能尚不能完全发挥;由于涂层总是存在一定的孔隙,难以以制备态直接用作长效耐腐蚀防护涂层,适当的封孔处理成为其用作耐腐蚀涂层的必要条件;包括以燃气轮机热障涂层为代表的耐高温隔热涂层等在航空与地面重型燃机中的应用,在欧美热喷涂市场中约占比60%,随着我国燃气轮机技术的发展,该市场潜力有望逐步得到发掘。热喷涂耐磨损涂层性能的进一步提升不仅需要开发新型硬质耐磨材料以及宽温域自润滑材料,还需要结合材料开发,发展可使粒子间结合充分的涂层制备方法,其次,基于涂层结构特征与服役性能关系控制磨损服役条件,防止源于粒子间脱落的加速磨损是确保长效磨损保护的基础。如何制备在喷涂态即可满足腐蚀介质不浸渗的致密涂层依然是热喷涂耐腐蚀涂层制备需要攻克的挑战。冷喷涂、等离子喷涂、物理气相沉积、液料热喷涂等新方法近年来发展迅速,与这些方法相配套的材料制备技术的发展将是这些新方法得到广泛应用的基础。新能源、医疗、民生、半导体等对导电、催化、生物活性、绝缘、耐刻蚀等功能涂层的需求也将有力推动热喷涂技术的发展。本文将结合目前热喷涂技术在国内外的应用现状与存在的问题,展望热喷涂技术进一步发展过程中有待解决的主要挑战性技术问题,为本领域技术人员合理认识热喷涂技术的特点,直面挑战,深入开展开发与基础研究,推动技术提供参考。     

热喷涂技术在抗微动损伤中的应用

微动损伤普遍存在于紧密配合部件中,是造成零部件失效的主要祸患之一。采用热喷涂技术,在配合件接触面喷涂抗微动损伤涂层,能有效地降低微动损伤,具有抗损伤效果好、经济效益显著等特点,得到了较广泛的研究与应用。     

热喷涂技术异军突起低碳节能材料驱动未来

热喷涂技术是材料科学领域内表面工程学的重要组成部分。它是一种表面强化和表面改性的技术,约占表面工程技术的三分之一。针对热喷涂技术与涂层材料应用的开发前景,分析了热喷涂涂层材料的主要功能,介绍了常用的热喷涂涂层材料,研究了热喷涂粉末的制粉方法及质量控制,探讨了热喷涂技术与涂层材料的发展趋势,指出了涂层材料对推动热喷涂技术的发展起着非常重要的作用。     

海港工程钢筋混凝土结构热喷涂阳极防护涂层技术

介绍了一种海港工程钢筋混凝土结构采用热喷涂阳极防护涂层技术来进行腐蚀防护的方法,就热喷涂防护原理、阳极涂层材料、施工工艺和质量控制等方面进行了分析和总结,也同时介绍了钢筋混凝土表面上热喷涂阳极涂层的修补技术和国外的应用实例。     

新型热喷涂技术

介绍了几种国外新近研制和发展起来的新型热喷涂技术。     

通过热喷涂涂层提高造纸效率

该报告将选用几个例子来证明为什么热喷涂技术将其它涂覆技术挤出这一商业领域,并仍然能够保持对供应商和终端消费者的双赢局面,甚至在涂层性能方面的微小差异都将决定成功与失败。     

喷距对低温高速火焰喷涂Ti涂层的影响

采用新研发的低温高速火焰喷涂在A3钢基体表面沉积了钛涂层,对涂层的显微结构和相组成进行了表征,探讨了喷距对涂层结构和相组成的影响.结果显示,涂层表面均具有较高的粗糙度,涂层的剖面分析表明涂层包含近表面疏松结构区和内部致密区.近表面疏松结构区不仅涂层的孔隙高,孔径大,而且存在较多裂纹;除80mm喷距,其他3种喷距下涂层的内部致密区仍有较多大孔隙,80mm喷距下可以获得涂层内部致密区的致密度达到99％,但涂层中观察到灰色的氧化物界面.XRD分析表明,钛涂层中含有一定量钛的氧化物相.利用粒子在焰流中的速度特征,发现粒子的速度随喷距的降低而提高了,分析认为高速粒子对前面沉积涂层的喷丸效应是获得致密钛涂层的关键因素.     

超音速火焰喷涂WC-12Co涂层工艺优化

为了进一步优化JP5000超音速火焰喷涂WC-12Co涂层的制备工艺,本文采用四因素三水平正交实验方法研究了喷涂距离、煤油流量、氧气流量和送粉量等四个主要工艺参数对WC-12Co涂层孔隙率和显微硬度的影响。结果表明:煤油流量是影响涂层孔隙率和显微硬度的最显著因素,氧气流量与喷涂距离次之,送粉量的影响较小;本次试验得到的优化工艺参数为喷涂距离380mm、煤油流量22.5L/h、氧气流量2050SCFH、送粉量5.5r/min。在此工艺参数下制备的WC-12Co涂层,其孔隙率为0.33%,显微硬度为1392HV300。     

高温耐磨损Cr3C2-25%NiCr涂层制备及其性能研究

采用超音速火焰喷涂球形烧结态Cr3C2-25%NiCr复合粉末制备高温耐磨损涂层,用扫描电子显微镜(SEM)分析粉末和涂层显微组织,用图像处理软件分析涂层孔隙率。通过结合强度、表面硬度和摩擦磨损等实验检测涂层机械性能。结果表明:粉末烧结状态、Cr3C2硬质相及粉末粒度因素影响涂层机械性能,KF-70涂层具有最高结合强度和表面硬度。     

高速大气等离子喷涂制备MCrAlY粘结层

采用具有高速喷嘴的TriplexPro-210等离子枪,通过高速等离子喷涂工艺参数优化,研究了不MCrAlY粉末粒度对涂层氧含量、孔隙率的影响以及粉末粒度对沉积率及涂层表面粗造的的影响,制备了低氧含量和低孔隙率的MCrAlY涂层,并通过热重差热分析对喷涂后涂层的氧化行为特点进行了表征.     

高效能超音速等离子喷涂射流与涂层特点

超音速等离子喷涂技术是热喷涂技术发展的重要方向之一。通过简化模型计算,比较了常见热喷涂技术的粒子飞行时间、等离子喷嘴喉口的能量密度,探讨了高效能超音速等离子喷涂典型陶瓷、易氧化纯金属、金属陶瓷复合材料、非晶材料等粒子飞行特征和涂层主要性能。结果表明:高效能超音速等离子喷涂技术(HEPJet)所具有的高温、高速双高特点,使其能够对各种熔点、易氧化、易失碳材料实现低成本、高效率、高质量的涂层制备,是一种非常具有应用潜力的热喷涂技术。     

再制造工程中的热喷涂技术

再制造是废旧产品高科技维修的产业化,热喷涂技术是再制造的关键支撑技术之一。从基础及应用基础的角度研究了高速电弧喷涂金属间化合物耐高温冲蚀涂层、铝基氧化铝增摩涂层、Zn-Al-Mg-RE耐海水腐蚀涂层及高效能超音速等离子喷涂12Co-WC耐砂粒磨损涂层、Al2O3/TiO2纳米结构耐磨涂层。结果表明,热喷涂技术制备的涂层可以满足再制造对于耐磨、耐蚀等各种要求。     

高速电弧喷涂Fe基涂层的耐磨性能研究

本文通过高速电弧喷涂技术在低碳钢基体上制备Fe基涂层, 采用光学显微镜(OM)、 扫描电子显微镜(SEM)、 白光干涉仪表征涂层的微观结构以及磨痕形貌, 通过维氏硬度计、 摩擦磨损试验机检测涂层的机械性能。 研究结 果显示涂层呈典型的片层状结构, 涂层较为致密, 孔隙率为 1.75±0.22%。 硬质相元素的添加提高了涂层的微观 硬度, 涂层的硬度大约是基体的四倍。 同时, 涂层的磨损量相对基体来说降低了 78.61%, 对磨球切削基体表面 形成较深的犁沟, 而涂层因硬度较大, 形成的沟槽较浅, 并且涂层表层出现脆裂、 剥落现象, 产生大量的磨粒, 使得基体与涂层的磨损机制由粘着磨损向磨料磨损转变     

浅析影响热喷涂涂层抗拉结合强度测定结果的主要因素

根据热喷涂涂层抗拉结合强度试验的实际情况,研究分析了样块预处理、粘接、粘接剂用量、涂层厚度以及试验机的加载速度等对热喷涂涂层抗拉结合强度测定结果的影响。     

混凝土表面热喷涂陶瓷基涂层的制备与性能测试研究

表面涂层防护是混凝土耐久性提升的主要技术思路, 本文基于等离子喷涂技术, 采用拉拔法、 XRD、 SEM-EDS、 X-CT、 摩擦磨损等手段, 在混凝土表面喷涂陶瓷基涂层并进行性能测试评价。 试验结果表明, 试验 用莫来石粉是合适的陶瓷基涂层材料, 涂层与混凝土表面具有良好的界面结合能力, 二者结合部位呈现嵌合状态, 附着力达 3.82 MPa, 且表面具有持久的耐磨能力。 涂层内部具有多孔的结构特点, 仍需通过工艺参数优化、 材料 复合或粉末细化等途径, 提高结构致密性、 细化内部孔径, 提升喷涂质量。 研究旨在探索混凝土表面防护涂层新 材料与新技术, 拓宽热喷涂应用领域, 延长混凝土健康服役寿命。     

热喷涂Fe基非晶合金涂层的研究现状

综述了超音速火焰喷涂(HVOF),等离子喷涂(PS)技术的性能特征,以及运用热喷涂技术制备Fe基非晶涂层的发展历史与现状。从非晶合金涂层的高硬度、耐磨性及腐蚀性能等方面阐述了非晶合金涂层的优越性,对新型Fe基非晶涂层的形成机理进行研究,探讨采用超音速火焰喷涂技术制备高质量非晶合金涂层的关键因素。并展望了采用热喷涂技术制备非晶合金涂层的未来发展趋势。