热喷涂及电子束物理气相沉积技术在热障涂层制备中的应用

对常用热障涂层制备技术,包括火焰喷涂、爆炸喷涂、大气等离子喷涂、高能等离子喷涂、超音速等离子喷涂、低压等离子喷涂、溶液注入等离子喷涂及电子束物理气相沉积技术进行了综述.介绍了上述几种制备技术的原理、工艺特点、存在不足及解决措施.认为发展爆炸喷涂工艺、溶液注入等离子喷涂工艺与EB-PVD工艺及其在新型热障涂层制备中的应用将是热障涂层制备技术研究的重点.     

电弧喷涂工艺参数对1Cr13涂层与45钢结合强度的影响

电弧喷涂技术常用于机械零件如柱塞、曲轴等的修复.喷涂层与基体的结合强度直接影响其寿命,并与喷涂工艺有密切的关系.用正交设计试验方案,在45钢基体上采用电弧喷涂方法制备了1Cr13涂层,并通过涂层结合强度试验考察了喷涂工艺参数与涂层结合强度的关系.结果表明:电弧喷涂1Cr13钢丝的优化工艺参数为:电压32 V,电流240 A,喷涂压力0.7 MPa,喷涂距离150 mm;影响涂层结合强度的工艺参数从主到次依次为电弧电流、喷涂压力、喷涂距离和喷涂电压.     

正交试验设计优化等离子喷涂纳米Al2O3-13%TiO2涂层工艺参数

为了深入研究等离子喷涂纳米Al2O3-13%TiO2(质量分数)工艺参数与涂层性能之间的关系,采用正交试验设计法,针对等离子喷涂过程中喷涂距离、喷涂电流、主气压力及辅气压力等4个主要参数,选用L9(34)正交表,以涂层结合强度为指标开展制备工艺参数的优化。结果表明,影响涂层结合强度的因素主次顺序是喷涂电流、喷涂距离、主气压力、辅气压力;等离子喷涂纳米Al2O3-13%TiO2最佳工艺参数为:喷涂距离110mm,喷涂电流870A,主气压力0.31MPa,辅气压力0.97MPa,优化工艺喷涂的涂层结合强度达到31.5MPa。     

铝基粉芯线材电弧喷涂工艺参数优化研究

为了使铝基粉芯线材电弧喷涂涂层获得优良的涂层性能,选择涂层孔隙率为判据,通过正交试验和OLYC IA m3金相图像分析系统对铝基粉芯线材电弧喷涂工艺进行了优化,同时采用SprayW atch热喷涂监控系统对喷涂过程中粒子的飞行速度和温度进行了测定.经研究得到了铝基粉芯丝材电弧喷涂的最佳工艺参数.结果表明,影响铝基涂层致密性的工艺因素按主次顺序分别为喷涂气压、喷涂电压和喷涂距离;在所选试验范围内,随气体压力和喷涂电压的增大、喷涂距离的减小,涂层的孔隙率降低;在优化的喷涂工艺参数条件下,铝基涂层最小孔隙率可达1.3%.     

超音速火焰喷涂研究与应用

综述了超音速火焰喷涂技术的发展历史和基本工作原理。介绍了粉末粒度、喷涂距离等喷涂材料参数及工艺参数对涂层组织和性能的影响。分析评述了超音速火焰喷涂工艺在喷涂材料选择、经济适用性等方面的优缺点。随着经济发展及超音速火焰喷涂技术自身的革新,该技术必将应用于越来越多的领域。     

爆炸喷涂涂层厚度及其过程控制对涂层性能的影响

本文介绍了爆炸喷涂工艺方法及其应用范围。优选了北京钢冶研究总院制备的碳化铬/镍铬粉末并对粉末进行测试研究,采用爆炸喷涂工艺进行碳化铬/镍铬耐磨涂层试验,通过调整爆炸喷涂涂层厚度及喷涂次数,并对涂层结合强度、热震、金相组织等性能进行检测及分析,确定爆炸喷涂工艺过程控制对涂层性能的影响机制。     

电弧喷涂技术的研究状况及发展方向

从分析目前电弧喷涂技术的原理、喷涂用材、喷涂设备、喷涂工艺等方面出发,论述了该技术的发展状况和发展方向.     

热喷涂用丝材及其喷涂工艺的研究进展

热喷涂技术是通过喷涂粉末或丝材状态的原材料在基体表面得到具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等性能的涂层，从而达到对基体的保护作用。热喷涂粉末材料范围广泛，包括金属、非金属和陶瓷等，但是其生产成本高，利用率低，而且涂层沉积速率慢，喷涂设备复杂。相比之下，丝材展现出了很大的优势，一方面丝材生产成本低，材料利用率高，涂层沉积速率快；另一方面，粉芯丝材的出现解决了陶瓷材料难以制成丝状以及实心丝材成分难以调控的问题，极大地促进了丝材喷涂工艺的发展。目前，丝材喷涂工艺主要有电弧喷涂、丝材火焰喷涂以及等离子转移弧喷涂，其中电弧喷涂和火焰喷涂工艺成熟，在喷涂粉芯丝材和实心丝材方面得到了广泛的应用，但是制备的涂层氧化严重，孔隙率高；等离子转移弧喷涂作为新的丝材喷涂工艺，制备的涂层氧化程度小，孔隙率低，涂层质量好。通过研究喷涂过程中丝材熔融机理和熔滴特性来改进喷涂工艺和设计新型喷涂技术成为提高涂层质量两种主要途径。本文综述了近年来热喷涂所用丝材的研究进展，以及涂层的耐腐蚀、耐高温和耐磨损性能；介绍了丝材火焰喷涂、电弧喷涂和等离子转移弧喷涂的优缺点；对喷涂过程中实心丝材和粉芯丝材的熔化和雾化行为以及粒子的形成进行了...     

不同喷涂工艺下NiCoCrAlYTa涂层的显微结构和性能

为探索不同喷涂工艺对NiCoCrAlYTa涂层的显微结构和性能的影响规律,确定最优工艺,采用大气等离子、低压等离子、常规超音速火焰和低温超音速火焰4种工艺在镍基单晶高温合金表面制备了NiCoCrAlYTa涂层。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和显微硬度计等分析手段对喷涂态涂层的相组成、显微结构和显微硬度等进行了表征。结果表明,不同喷涂工艺下涂层的相组成均为γ′-Ni_3Al、β-NiAl和γ-Ni固溶体。低压等离子和超音速火焰喷涂的涂层致密且孔隙率低,其中超音速火焰喷涂的涂层孔隙率低于1%。低压等离子和低温超音速火焰喷涂的涂层氧含量很低,控制在0.3%~0.6%的范围。综合来说,低温超音速火焰喷涂工艺制备的涂层结构致密,孔隙率和氧含量很低。该工艺是沉积NiCoCrAlYTa涂层的首选。     

基于神经网络的钢结构冷喷涂工艺优化

目前,鲜有将神经网络用于钢结构件冷喷涂工艺优化的报道。为了快速、高效、经济地提高Q235钢的耐腐蚀性能,以喷涂气体压力、喷涂气体温度、喷涂距离和喷涂粉末平均粒径为输入参数,以耐腐蚀性能(腐蚀电位)为输出参数,构建了4×16×8×1四层拓扑结构的钢结构冷喷涂工艺优化神经网络模型;对该模型进行了试验验证和生产线应用研究。结果表明:该神经网络模型具有较好的预测精度和工艺优化能力,相对预测误差为1.88%~5.19%;神经网络优化后的冷喷涂Q235钢的腐蚀电位正移了213 mV,耐腐蚀性能明显提高。     

喷射轧制技术的研究进展

喷射轧制加工技术是一种金属半固态近净成形新技术。与铸轧、喷射沉积、铸锭冶金制备的材料相比,喷射轧制材料具有均匀细晶组织和优异综合性能。综述了近年来喷射轧制技术的理论研究,以及数值模拟等方面的研究进展。针对喷射轧制理论研究方面存在不够深入的问题,提出了借鉴喷射成形和双辊铸轧较为成熟的理论。采用实验研究和数值模拟相结合的方法,研究工艺参数对喷射轧制过程中液滴的动力学行为和热力学行为的影响,以及对材料的显微组织和力学性能的影响,探索喷射轧制的基本规律。最终预测了该技术能为金属加工业提供一种节能节材、短流程的板带材生产新途径的发展前景,对该技术及其过程原理的深入研究将形成金属半固态近终形加工的新理论。     

清洗剂处理技术在界面粘接中的应用

为了解决喷砂处理特种金属表面时存在的问题，采取了清洗剂清洗和酸洗工艺，将处理过的金属与聚氨酯、丁腈橡胶进行粘接，进行了加速老化等试验。结果表明，采用清洗剂和喷砂工艺可以保证金属与离分子材料之间的粘接强度达到设计指标，经清洗剂处理后，界面粘接强度高，而且稳定，可以取代喷砂工艺。     

双扫描雾化喷射成形工艺过程优化控制研究

本文采用“反推法”研究了雾化沉积工艺中关键参数的确定原则，并推导了双喷扫描过程中沉积平面上任意一点处金属质量流率与时间的关系。文中采用优化后的工艺参数进行了数学计算，并通过雾化沉积实验对计算结果进行了验证，对比结果证明采用“反推法”确定沉积工艺参数具有很高的计算效率和准确性，同时该结果可推广应用于任意数目喷嘴的雾化沉积工艺。     

自蔓延反应喷涂技术最新研究及进展

自蔓延反应喷涂技术是近年来产生的一种新的涂层制备技术,它将反应合成技术与喷涂技术相结合,在陶瓷/金属复合涂层制备领域取得了重大突破.围绕自蔓延反应喷涂技术及相关理论研究,综述了该技术的制备方法和最新研究现状,并展望了SHS反应喷涂的研究发展趋势.     

喷淋降温技术在风冷式空调机组中的节能潜力分析

对喷淋降温技术应用于风冷式空调机组进行测试,研究某样机在不同室外环境工况、相同室内环境工况下的能力和能效以及关键性能参数。结果表明,在室外高温环境下,采用喷淋降温技术对机组能力、能效均有一定的提高,对能效的影响更显著,机组可靠性得到提升,且对机组冷凝侧性能参数影响较大。上述研究成果为喷淋降温技术的有效利用提供有益参考。     

室外型冷凝机组金属部件耐腐蚀性能影响因素研究

概述室外机金属部件暴露于大气中的腐蚀机制及金属部件耐腐蚀性能的影响因素。采用正交试验方法,以盐雾试验后的红锈面积作为判断标准,针对影响金属耐腐蚀性能的3个重要因素（金属基材、喷涂方式和涂膜厚度）及其两两交互作用对室外机金属部件耐腐蚀性能的影响程度进行试验对比。结果表明：喷涂方式对耐腐蚀性能影响最大,金属基材、金属基材与喷涂方式的交互作用对金属耐腐蚀性能影响较大。因此正确选择喷涂方式和金属基材并考虑2种影响因素的交互关系对提高室外机金属部件耐腐蚀性能具有重要意义。     

Ti(C,N)材料的研究进展

分别介绍了Ti(C,N)陶瓷材料、Ti(C,N)基金属陶瓷材料和Ti(C,N)基复相陶瓷材料的组织结构、性能、优势及其制备方法。Ti(C,N)陶瓷材料的制备方法主要有气相沉积法、激光熔覆法和自反应喷涂法,Ti(C,N)基金属陶瓷材料的制备方法主要有粉末冶金法和自蔓延高温合成法,Ti(C,N)基复相陶瓷材料的制备方法主要有自反应喷射成形法和自反应喷涂法。最后介绍了Ti(C,N)材料的应用及其应用的局限性。     

热喷涂材料的应用与发展

在简述热喷涂技术和材料发展的基础上,分类介绍了热喷涂材料的最新研究和进展,指出各类材料的性能特点及其发展方向,为今后热喷涂材料的发展和研究提供指导。     

Critical Assessment 11: Structural repairs by cold spray

The deposition of material by cold spray is a relatively new technology. It is often applied to coating applications but can be used for the repair of defects in and damage to metal structures. The use of cold spray for repair is often favoured because, unlike thermal spray methods, cold spray does not bring about heat related damage to the component under repair. The status of the technology and the barriers to widespread commercial application are assessed. The types of repair that have been made with cold spray are discussed, and the unique features of cold spray that permit successful repairs are demonstrated.     

Sensors for harsh environments by direct-write thermal spray

High-temperature thermocouple sensors for harsh environments have been fabricated using thermal spray technology with excellent performance demonstrated. Concepts for strain sensors fabricated with thermal spray technology are also being developed. This work reports on functional high-temperature thermocouples and strain gauge concepts fabricated using thermal spray processing.