高速火焰喷涂技术及其应用

高速火焰喷涂工艺是一种新的喷涂技术，具有优良的涂层质量，能很好地解决零件的磨损和腐蚀等问题。高速火焰喷涂工艺拓宽了喷涂涂层的应用范围。     

印刷设备用Q235钢的表面喷涂处理研究

采用等离子喷涂和高速火焰喷涂工艺,对印刷设备用Q235钢表面进行喷涂处理,对比分析两种喷涂工艺下WC-12Co涂层的微观组织,并进行了孔隙率统计和磨损性能测试。结果表明,等离子喷涂和高速火焰喷涂涂层的孔隙率分别为3.9%和1.3%,涂层与基体之间为机械结合。高速火焰喷涂涂层的耐磨性要明显高于等离子喷涂涂层。     

冲压模具热喷涂涂层的优化*

为了提高冲压模具的使用寿命,分别采用电弧喷涂工艺制备FTC-FeCSiMn耐磨涂层和高速火焰喷涂工艺制备WC-12Co耐磨涂层,并对其参数进行优化。由于电弧喷涂工艺受到较少参数的影响,而高速火焰喷涂工艺受到煤油流量、氢气流量和氧气比等十几个参数的影响,所以优化过程采用单次单因子法的试验设计法。对微硬度、孔隙率、表面粗糙度及沉积效率等涂层性质进行研究,取得较好效果。其中高速火焰喷涂的WC-12Co涂层经优化后,硬度1 547HV0.1,沉积效率34.5%,孔隙率1.0%,粗糙度1.84μm,与理论预期值非常接近。最后使用销盘试验测试涂层耐磨性,结果表明电弧喷涂的FTC-FeCSiMn涂层使工件的抗磨性提高2个数量级,而高速火焰喷涂的WC-12Co涂层更使工件的抗磨性提高4个数量级。     

高速火焰喷涂的发展及应用

高速火焰喷涂的正式名称是高速氧一燃气喷涂(High velocity oxy fuel，即HVOF法)或超音速火焰喷涂，80年代初由美国BROWNING Engineering公司首先推出。近些年来，美国METCO公司以及SULZER集团公司，UTP公司与WHITCO等公司．相继研究出DIAMOND JET、CDS、TOPGUN和J—GUN等新型高速火焰喷涂没备．使热喷涂技术步入新境界。目前，基于高速火焰喷涂特有的长处，使其成为热喷涂高技术的一种标志，它以雄劲的优势跨入商业市场，各行各业争相采用，并与传统的火焰喷涂及等离子喷涂共同构成相辅相成的完善的工艺方法。     

高能高速热喷涂工艺的发展及应用

介绍了气体爆炸喷涂，超音速火焰喷涂和超音速等离子弧喷涂等高能高速热喷涂工艺的发展、原理、特点及其应用。     

热喷涂技术的新发展

在过去的几年里，热喷涂技术在喷涂工艺、喷涂材料、涂层质量监控等方面都有很大发展，喷涂层应用领域也进一部扩大。其主要标志为新三阴极等离子喷涂系统、微等离子喷涂工艺、冷喷工艺的开发和应用，高速火焰喷涂工艺的进一步改进和完善，亚微米及纳米结构等新型喷涂材料的开发，喷涂粒子和基体诊断分析系统的开发和应用以及喷涂层在汽车发动机上的应用。     

等离子喷涂与超音速火焰喷涂NiCr-Cr3C2涂层组织与摩擦磨损性能研究

目的 研究等离子喷涂与超音速火焰喷涂NiCr-Cr3C2涂层的组织、力学性能和摩擦磨损性能。方法 采用等离子喷涂与超音速火焰喷涂工艺制备NiCr-Cr3C2涂层,并采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、万能试验机、显微硬度计和高速往复摩擦磨损试验机,系统地分析了两种工艺所得涂层的物相、组织、结合强度、硬度及摩擦磨损性能。结果 两种工艺制备的NiCr-Cr3C2涂层与基体界面结合效果良好。等离子喷涂NiCr-Cr3C2涂层为层片状组织,层间可见微裂纹,孔隙率较高;超音速火焰喷涂NiCr-Cr3C2涂层组织均匀,无明显微裂纹,可见少量微小孔隙。物相分析表明,等离子喷涂涂层由NiCr、Cr3C2和Cr7C3相组成,而超音速火焰喷涂涂层由NiCr和Cr3C2相组成。超音速火焰喷涂NiCr-Cr3C2涂层的耐磨性优于等离子喷涂涂层,等离子喷涂涂层和超音速火焰喷涂涂层的稳态摩擦系数分别为0.4和0.6。随载荷升高,两种工艺制备的NiCr-Cr3C2涂层摩擦系数均显著下降。磨损后,等离子喷涂NiCr-Cr3C2涂层表面具有明显的凹痕和剥落,而超音速火焰喷涂NiCr-Cr3C2涂层磨痕表面较光滑,未见明显剥落。两种工艺制备的涂层磨损机制均为磨粒磨损和疲劳磨损。结论 超音速火焰喷涂NiCr-Cr3C2涂层较等离子喷涂涂层组织更为致密,具有更为优良的综合力学性能和耐磨性,等离子喷涂制备的NiCr-Cr3C2涂层的减摩性较好。     

高速火焰电弧复合喷涂枪制备3Cr13涂层的性能

高速火焰电弧(HVAF-ARC)复合喷涂枪是高速火焰喷涂枪和电弧喷涂枪的结合体,利用产生的高速燃气来雾化加速电弧喷涂过程中产生的熔融粒子,提高了喷涂粒子的飞行速度,降低了粒子的氧化,可高效制备优质的涂层。文中利用自主开发的新型高速火焰电弧复合喷涂枪和普通高速电弧喷涂枪,分别在钢基体上制备了3Cr13涂层,通过对涂层的性能检测发现,复合喷涂枪所制备涂层的氧元素含量和孔隙率都比普通高速电弧喷涂枪制备的涂层低,分别降低了33%和49%,硬度提高了12%,复合喷涂枪制备涂层的性能得到较大的提高。     

金属陶瓷涂层高性能耐磨件的研制

采用高速火焰（ＨＶＡＦ）喷涂工艺制备金属碳化物陶瓷涂层，使拉丝轮圈的耐磨性能大幅度提高。介绍了涂层工艺和产品标准，并研讨有关问题。     

表面工程与热喷涂技术及其发展

本文介绍了热喷涂技术在表面工程中的地位和作用．着重阐述了等离子喷涂、高速火焰喷涂、电弧喷涂、塑料粉末火焰喷滁等四种热喷涂技术的新进展及应用。     

高速低温喷涂气固作用行为及喷涂系统研究进展

高速低温喷涂是利用固相或含固相的低温粉末在高速度、高动能作用下碰撞基体表面沉积的喷涂方法,具有氧化轻微、 结合牢固、组织致密、综合力学性能优异等潜在优势,在高性能金属或金属基复合材料涂层制备、增材制造和零件损伤修复等领域获得广泛关注。以粉末低温高速碰撞沉积过程为主线,凝练现有冷喷涂和低温超音速火焰喷涂两种具体工艺的共性特征,阐明喷涂气流与粉末颗粒的气固两相交互作用规律,分析出合理调控颗粒温度和速度是改善沉积体性能的关键。其次分析高速低温喷涂设备系统的构成,详细讨论各核心部件的结构设计策略及对气固流动行为的影响,总结出通过调整工艺参数与喷枪结构,可以实现颗粒温度和速度的按需控制。最后,对高速低温喷涂工艺及设备系统发展目前尚存的关键问题进行展望。总结如何通过喷涂参数与装置设计,最终达成调控沉积体性能的目的,有助于深入理解高速低温喷涂的沉积机理,对研制高性能的喷涂设备系统具有参考意义。     

热喷涂 Mo 及 Mo 基复合涂层研究进展

热喷涂Mo及Mo基复合涂层因熔点高、硬度高、耐磨损、耐腐蚀及高温性能稳定等诸多特点,而广泛应用于机械零件生产及表面修复。随着以资源有效利用和机械产品再制造为一体的可持续发展战略不断推进,此类涂层将拥有更为广阔的应用前景。首先介绍了国内外在热喷涂Mo及Mo基复合涂层方面的研究发展和应用现状;随后依据热喷涂技术的发展历程,分别总结论述了不同热喷涂技术,即火焰喷涂(普通火焰喷涂、高速火焰喷涂)、等离子喷涂(普通等离子喷涂、超音速等离子喷涂、微束等离子喷涂、低压等离子喷涂)及电热爆炸喷涂中,Mo及Mo基复合涂层的制备工艺、涂层性能特点及存在的问题;接着指出了热喷涂Mo及Mo基复合涂层在新概念武器、航空航天等高科技领域的应用前景。最后,就进一步拓展Mo及Mo基复合涂层在贫油减摩、高温高速耐磨、高温耐腐蚀及氧化等复杂环境下的应用范围,结合热喷涂技术的研究热点及发展方向,指出了未来热喷涂Mo及Mo基复合涂层在材料组分设计和工艺优化研究中应重点关注的方面。     

热喷涂设备的新发展

近期我国加快了热喷涂设备研制和生产步伐,目前已形成了完整的研制和生产体系,能够生产各类型的氧乙炔火焰喷涂设备、喷溶设备;新型电弧喷涂设备;成套等离子喷涂设备、喷焊设备;各类专用机床;热喷涂空气净化设备,前处理及后加工设备。单机品种已达100多个,这些产品开发与生产,保证了热喷涂技术的发展,比较突出的有: (1)高速火焰喷涂装置方面,研制成功了氧乙炔焰作热源的高速喷枪及高速火焰(HVoF)喷涂装置,并开始应用。在喷涂速度和扩大应用范围方面都     

GP-80型高能等离子喷涂设备

由航天部625所研制成功的我国第一台高能等离子喷涂设备于1981年转让我厂生产。1953年国家经委委托全国热喷涂协作组对我厂GP-80型高能等离子喷涂设备进行了全面检测。经检测认为,该设备各项性能达到了美国样机水平,填补了我国全套高能等离子喷涂设备的空白,为在我国开展高速喷涂工艺和内孔喷涂工艺提供了现代化的设备。 GP-80型高能等离子喷涂设备具有下列突出优点: 1.功率大、焓值高、速度快:火焰速度     

超音速火焰喷涂层的荧光渗透检测

通过调节不同的喷涂和磨削工艺,制作了大量火焰喷涂层表面缺陷试样,对试样进行荧光渗透检测及对检测结果进行分析总结。在大量试验的基础上,确立了火焰喷涂层渗透检测缺陷分类情况,为火焰喷涂制件渗透检测工艺的确定和缺陷的评价提供了重要的数据支撑。     

涂层致密度对MCrAlY涂层氧化行为的影响

采用等离子弧喷涂工艺和超音速火焰喷涂工艺分别制备MCrAlY涂层,利用扫描电镜、X射线衍射仪等研究不同工艺条件下涂层的结构特征,并研究2种涂层在1050℃时的高温氧化行为。结果表明:超音速火焰喷涂工艺可以使MCrAlY涂层获得更高的致密度,在高温氧化过程中该涂层表面可以形成致密的Al2O3膜层,减少NiO,尖晶石类复杂氧化物的出现。同等离子弧喷涂工艺相比,超音速火焰喷涂工艺制备的MCrAlY涂层在高温氧化过程中表现出较小的增重速率和致密的氧化物结构,有利于热障涂层整体寿命的提升。     

涂层开裂对几种热喷涂涂层抗蚀效果的影响

研究了涂层开裂对高速火焰喷涂Ni-Cr/Cr3C2、高速火焰喷涂Ni60B/WC、高速电弧喷涂Fe-Al/Cr3C2、高速电弧喷涂FeCrAl四种涂层抗蚀效果的影响.研究结果表明,涂层开裂导致不同涂层的抗蚀效果有不同程度的下降;基体暴露在外进而被腐蚀是抗蚀效果下降的主要原因;基体被暴露的面积不同是抗蚀效果下降程度不同的直接原因.和涂层开裂和涂层抗蚀效果的影响的研究有待于进一步深入.     

葡萄酒罐内壁火焰喷塑防护

论述了火焰喷涂塑料的原理、特点；介绍了涂层材料的选择及火焰喷涂设备及工艺，并成功地在葡萄酒罐内壁上喷涂了聚乙烯和环氧涂层。     

高速空气燃料火焰(HVAF)喷涂超薄WC-10%Co-4%Cr涂层的微观结构及物理力学性能研究

电镀铬因使用六价铬(Cr~(+6))导致环境污染,高速空气燃料火焰(HVAF)喷涂制备超薄高硬度、高致密度涂层为低成本替代电镀铬提供了可能。本文采用高速空气燃料火焰喷涂工艺在6101A铝合金制备了超薄WC-10%Co-4%Cr涂层,在T2紫铜合金表面制备了用于对比的薄WC-10%Co-4%Cr涂层,采用金相显微镜观察两种涂层的组织结构,采用纳米压痕仪检测了涂层硬度和弹性模量。结果表明,高速空气燃料火焰喷涂制备的两种涂层结构致密均匀,孔隙率为0.1%～0.2%,低于一般高速火焰喷涂工艺制备的涂层;超薄涂层近涂层表面和涂层/基体界面的硬度分别为12.3 GPa和20 GPa,比薄涂层的硬度分别高11%和5%,较一般电镀硬铬的硬度提高了63%和106%;超薄涂层近涂层表面和涂层/基体界面的弹性模量分别为200 GPa和300 GPa,比薄涂层低20%和33%,这也可以解释在闪钨涂层弯成麻花后涂层仍然完好无缺,在要求耐蚀且有基体变形的应用中非常有潜力。超薄WC-10%Co-4%Cr涂层的下一步研究重点是采用稳定的超薄涂层工艺制备具有优异耐蚀性能和耐磨性能的涂层,将替代电镀硬铬广泛应用于化工、石油,钻采等各个行业。     

超音速火焰喷涂碳化物涂层预处理工艺研究

0引言 超音速火焰喷涂技术（HVOF）是利用经特殊设计的超音速喷嘴等特殊结构的喷枪,使用高压和高能燃料,使喷涂的粉末粒子高速喷射到工件表面,形成高结合强度涂层的一种技术。20世纪90年代以来,美国等西方发达国家,用超音速火焰喷涂技术制备WC—Co材料耐磨涂层,标志着世界热喷涂工艺上一项重要的技术诞生。由于HVOF喷涂火焰温度并不高,且对粉末的加热时间很短,可以防止粉末的过分氧化、烧损、蒸发和分解,制备的涂层具有很好的耐磨和抗氧化性能,所以备受航空航天界的青睐,并很快得到了应用,如飞机发动机的涡轮叶片、发动机密封件、飞机起落架等易磨耗件等等。