高效能超音速等离子喷涂技术的研究与开发应用

根据“高效能、超音速”等离子喷涂枪的设计指导思想，对超音速等离子喷涂枪的枪体、水路、气路、阴阳极结构及送粉结构进行了全新设计，利用等离子体物理学、流体力学和工程热力学的理论设计了独特的单阳极Laval喷嘴。通过对该喷涂枪和制备的涂层性能测试研究表明，该喷涂枪实现了低功率（＜80kW）、小气体流量（＜6m^3/h)条件下的高效能超音速等离子喷涂，在有效喷涂距离内的粒子飞行速度达450m/s。喷枪的主要性能指标：焰流速度、粉末沉积效率、涂层与能耗比、电极的性价比均达到或超过了美国TAFA公司的PlazJet高能高速等离子喷涂枪。制造陶瓷涂层的结合强度、孔隙率、显微硬度等性能明显优于METCO.9M普通等离子喷，但运行成本仅为国外超音速PlazJet等离子喷涂的一半。高效能超音速等离子喷涂技术在工业、国防、航空的功能领域具有广阔的应用前景。     

高效能超音速等离子喷涂系统及其应用

超音速等离子喷涂技术是当今热喷涂技术领域的重点发展方向之一。由于具有焰流温度高、射流速度快等特点,超音速等离子喷涂技术几乎可以喷涂任何粉末材料,且能够制备出高质量的涂层,特别是高质量的陶瓷涂层。装甲兵工程学院自行研制的具有自主知识产权的高效能超音速等离子喷涂系统成功实现了低功率（〈80kW）、小气体流量（〈5m^3／h）下的超音速等离子喷涂,其备项性能指标明显优于国外同类产品。高效能超音速等离子喷涂技术在国防、工业及航空航天等重要领域有着广泛的应用前景,已成为高科技维修、制造与再制造的关键技术。     

热喷涂技术的研究现状与发展趋势

热喷涂技术由于具有极大优势而被广泛的应用在工程领域中。主要讲述热喷涂技术的研究现状、发展趋势,包括主火焰喷涂技术、等离子喷涂技术、超音速火焰喷涂技术、电弧喷涂技术、超音速电弧喷涂技术以及冷喷涂技术等,并介绍这些热喷涂技术的研究发展与应用。     

第一讲 装备再制造技术（七）

（3）超音速等离子喷涂技术制备微米、纳米结构涂层 装备再制造技术国防科技重点实验室采用自行研制的高效能超音速等离子喷涂系统喷涂Al2O3/TiO2和WC／Co纳米结构喂料,制备了纳米结构热喷涂涂层。表9为其超音速等离子喷涂工艺参数。     

HT-200型超音速等离子喷涂设备＆HT-2000型高速火焰喷涂设备

航天科技集团公司第七0三所研制成功一种新型大功率HT-200型超音速等离子喷涂设备。2003年1月17日，由热喷涂知名专家组成的技术委员会，通过了对该设备的技术鉴定。     

等离子喷涂技术研究与发展现状

本文从等离子喷涂设备、新型功能涂层、与等离子喷涂相关的测量技术等几个方面,综述了等离子喷涂技术的研究与发展现状。     

基于表面喷涂和织构技术的油井光杆摩擦性能改进

为了提升油井光杆耐磨损性能,延长其使用寿命,应用表面喷涂和表面织构技术对光杆摩擦段表面进行处理,在UMT磨损实验机上对不同表面处理技术的光杆进行摩擦性能测试评价。结果表明:超音速等离子喷涂、超音速火焰喷涂涂层可使光杆摩擦因数从0. 96分别下降至0. 85、0. 91,表面织构可使光杆摩擦因数降低至0. 77。表面喷涂技术和表面织构技术均能有效降低光杆表面摩擦因数,而表面织构技术在光杆提升摩擦性能方面优于表面喷涂技术,且加工更方便,具有较好的应用前景。     

热喷涂用纳米结构喂料的制备研究

探索了热喷涂用纳米结构喂料的制备工艺，并制备了纳米结构的Al2O3—13wt％TiO2喂料。采用超音速等离子喷涂工艺进行了喷涂试验。结果表明，该喂料可用于热喷涂工艺。     

APS-2000型等离子喷涂设备

中国航空工业第一集团公司北京航空制造工程研究所(原625所)是国内最早从事热喷涂技术研究的单位之一，自1965年就开始了等离子喷涂工艺及设备的研究，研制的等离子喷涂设备国内市场占有率达80％以上。该所先后开发了GP-80、APS-2000型大气等离子喷涂系统、ZDP-1700型真空等离子喷涂系统、DSK-300型电弧喷涂设备及HP-6型火焰粉末喷涂设备，产品性能达到目前国外先进水平。目前，该所又开展了层流等离子喷涂技术、三阴极轴向送粉等离子喷涂技术的研究。     

高效能超声速等离子喷涂技术

介绍了高效能超声速等离子喷涂技术的系统组成及其先进性，并对现有超声速等离子喷涂系统的技术特点进行了分析和性能比较，探讨了国内外相关技术的进展情况。     

等离子喷涂在先进材料研究与开发中的应用（二）：等离子制粉,植 …

等离子喷涂由于具有高洁净气氛，高反应速度，高冷却速度，原位快速固结成形及中间环节少等特点，在先进材料研究与开发及现代成形制造技术中的应用越来越多。该文综述了等高子喷涂技术在等离子喷涂涂层，等离子近净成形，等离子合成高附加值材料。等离子超细微粉，等离子植入和等离子辅助沉积薄膜等方面特别是在等离子喷涂ＦＧＭＳ和等离子辅助沉积金刚石薄膜中的应用。     

等离子喷涂喷枪的研究现状及发展趋势

随着等离子喷涂技术的不断发展和广泛应用,作为该技术核心装置的等离子喷涂喷枪日益受到广泛关注。综述了各类等离子喷涂喷枪的原理和结构特点,并根据实际应用对等离子喷枪的发展进行展望。     

超音速喷涂粘结层对热障涂层抗氧化性能的影响

采用超音速喷涂工艺在Ni基高温合金GH99上制备NiCoCrAlY粘结层,研究超音速火焰喷涂工艺对热障涂层抗氧化性能的影响.结果表明:等离子喷涂粘结层表面存在着大量的尖角和钩状的突出颗粒,而超音速喷涂粘结层表面较为平整,内部黑色氧化物较少.超音速喷涂涂层在氧化15 min后表面生成一层较为致密的颗粒状氧化物.超音速喷涂试样在前40 min氧化增重速率快于等离子喷涂试样,此后变得缓慢,而等离子喷涂试样氧化速率依然较高.超音速喷涂的涂层在氧化300 h后热生长氧化物(Thermally grown oxide, TGO)出现分层,TGO内层组织致密,TGO外层组织存在大量的孔洞和间隙.超音速喷涂工艺使热生长氧化物瞬态氧化阶段时间缩短,稳态氧化阶段时间延长,减少了氧化缺陷的产生,有效地提高了涂层抗高温氧化性能.     

基于RP原型的等离子喷涂快速制模技术

基于RP原型的等离子喷涂快速制模工艺是一种新型快速模具制造技术。主要结合不锈钢粉末喷涂模具制造过程，重点讨论了这种模具的结构、制造原理、方法和技术关键。     

等离子喷涂在锅炉管道技术中的应用

本文概述了热喷涂技术在电厂锅炉管道中的应用，探讨了等离子喷涂在该领域的应用发展状况，文章研讨了等离子喷涂工艺，材料及设备，对锅炉管道的表面预保护有指导意义。     

等离子喷涂技术在煤矿液压支架的应用探索

简述了等离子喷涂的特点和发展现状,介绍了等离子喷涂的几种常用方法。通过分析煤矿液压支架的多种失效形式,提出将等离子喷涂用于煤矿液压支架主要元部件上延长使用寿命,需要研究分析的问题,展望了等离子喷涂技术在煤矿液压支架应用的趋势。     

超音速等离子喷涂12Co-WC涂层的组织及在含细沙油润滑条件下的摩擦学性能

为了解决含沙油润滑条件下材料的磨损问题，采用超音速等离子喷涂技术制备了12Co-WC涂层，使用SEM、XRD及T11球盘式摩擦磨损试验机测试了涂层的组织结构及在含细沙油润滑条件下的摩擦学性能。结果 发现由于具有很高的粒子飞行速度，超音速等离子喷涂12Co-WC涂层组织致密，孔隙率小于1％，WC的氧化和分解少，结合强度高，涂层在含细沙油润滑条件下具有良好的摩擦磨损性能，相同条件下的摩擦因数比灰铸铁小，耐磨性比灰铸铁提高4—8倍。     

等离子喷涂在先进材料与开发中的应用（一）：等离子喷涂涂层,近 …

等离子喷涂由于具有高洁净气氛、高热焓、高反应速度、高冷却速度、原位快速固结成形及中间环节少等特点，在先进材料研究与开发及现代成形制造技术中的应用越来越多。该文综述了等离子喷涂技术在等离子喷涂涂层、等离子近净成形、等离子合成高附加值材料、等离子制备超细微粉、等离子植入和等离子辅助沉积薄膜等方面特别是在等离子喷淮ＦＧＭｓ和等离子辅助沉积金刚石薄膜中的应用。     

等离子喷涂碳化钨涂层组织与喷涂条件的关系

将粉末直接输送到低功率等离子喷枪内部阴、阳极之间，携带粉末气体转变为等离子体，在输入电功能1．8－5．6kW条件下，利用低能等离子喷涂铸造－破碎和烧结－破碎两种碳化钨粉末，沉积效率达到80％以上。同时研究了Ar-N2、Ar-H2两种不同等离子气体和不同等离子工艺参数下涂层的组织结构、硬度等的关系。Ar-Z2气体成分对涂层硬度的影响 大于Ar-H2。并且推荐了适合于内送粉低功率等离子喷涂金属碳化钨的工艺。     

水下等离子喷涂铝包镍合金粉末

在分析研究水下非转移等离子弧特性的基础上，发现了现有湿法水下等离子喷涂存在的问题及原因，即没有解决好水介质与等离于弧相互作用的问题．针对此问题，采取了简便易行的措施，喷涂Al包Ni粉末试验表明，该方法不仅工艺上可行，而且涂层与基体间结合紧密，产生了冶金结合．