冷喷涂及电弧喷涂铁涂层工艺及其性能对比

针对在铝质锅具表面喷涂导磁涂层的2种工艺(冷喷涂和电弧喷涂)的制备条件及涂层性能进行了较为详细的研究及分析,为铝质锅具表面涂覆高性能导磁涂层的工艺应用提供依据。借助扫描电子显微镜、拉伸试验机、盐雾试验箱、热震试验箱研究了2种工艺所制备涂层的截面形貌与成分、结合强度、耐蚀性能、耐冷热冲击性能及电磁性能变化率。结果表明,所制备涂层都具有良好的电磁加热性能。采用冷喷涂制备的导磁涂层在结合强度、耐蚀性能和耐冷热冲击性能方面都明显优于传统的电弧喷涂所制备的导磁涂层,采用冷喷涂制备的导磁涂层的电磁性能变化率明显小于传统的电弧喷涂制备的导磁涂层。但是采用电弧喷涂的铁涂层在使用过程中的噪音低于采用冷喷涂的铁涂层。     

电弧喷涂Zn/Al伪合金涂层耐蚀性能研究

在钢构件表面,利用热喷涂技术制备锌、铝和锌铝合金涂层可以对基体达到长效保护的目的.采用电弧喷涂装制成功制备出了锌铝伪合金镀层,通过中性盐雾试验、扫描电镜(SEM)等手段研究了其结合强度、耐蚀性能并与纯锌、铝涂层进行了比较分析.结果表明,锌铝伪合金涂层的结合强度和耐蚀性能均优于Zn-15%Al合金涂层.     

铝合金基体上等离子喷涂复相陶瓷涂层力学性能研究

针对铝活塞表面容易划伤的实际,利用机械球磨法和PVA造粒技术制备复合陶瓷粉末,采用等离子喷涂法在XGFH-3铝合金表面制备复合陶瓷涂层,涂层制备过程采用氧气送粉,不喷过渡层,测试了涂层结合强度、显微硬度、耐磨性等性能。结果表明,粉末球磨96h制备的涂层结合强度最高,达到了19.07MPa,复相陶瓷涂层的显微硬度最大值达到了HV0.11105,是基体的16倍,基体单位面积磨损量远高于喷涂试样,大约为涂层磨损量的8.5倍以上,最大达到了13.6倍。     

铝合金内表面电爆炸喷涂不同比例钼-高碳钢的性能对比研究

为了提高铝合金工件内表面的耐磨损能力,采用电爆炸喷涂技术在LY12基体上进行了制备钼和80号高碳钢复合涂层的实验研究.通过钼/高碳钢交替喷涂制备了钼和高碳钢的喷涂次数比分别为1:1和1:2的复合涂层,并对涂层进行了检测.结果表明,电爆炸喷涂的复合涂层形成了良好的冶金结合,涂层具有硬度高、抗磨损、粗糙度小、结合强度好的优点,层数比为1:2时涂层的性能更加优越.     

飞机发动机风扇叶片CuNiIn涂层等离子喷涂的工艺优化

为了给国内航空发动机风扇叶片Cu Ni In涂层制备提供相关技术支持,利用等离子喷涂技术在Ti6Al4V基体材料上制备Cu Ni In涂层,观察涂层微观结构,分析涂层孔隙率、界面污染物等,研究喷涂功率、喷涂距离及基体表面粗糙度对涂层结合强度、显微硬度等的影响。结果表明:喷涂功率的增加会导致Cu Ni In涂层显微硬度增加,结合强度降低;喷涂距离增加,涂层显微硬度和结合强度都呈现先增后减的趋势;基体表面粗糙度增加,涂层结合强度增加,但粉末沉积率降低;优化工艺为喷涂功率32.3 k W,喷涂距离85 mm,采用36目白刚玉喷砂(基体表面粗糙度6.3μm);优化工艺制备的涂层结合强度达到45.83 MPa,显微硬度达到159.2 HV,孔隙率为0.578%,可为国内风扇叶片Cu Ni In涂层制备提供相关技术支持。     

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。     

爆炸喷涂Cr3C2-25NiCr涂层的微观结构及性能

为了使Cr_3C_2-NiCr涂层能够应用于水力机械表面,采用爆炸喷涂技术在0Cr13Ni4Mo不锈钢基材表面制备了Cr_3C_2-25NiCr涂层,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、金相分析仪、拉伸试验机、显微硬度计、摩擦磨损试验机、电化学工作站等手段研究分析了该涂层的微观形貌、孔隙率、结合强度、显微硬度、耐磨性能、耐蚀性能等。结果表明:爆炸喷涂Cr_3C_2-25NiCr涂层具有高致密结构,平均孔隙率仅为0. 76%,并且其结合强度高达82 MPa;涂层平均显微硬度为1 026 HV2 N,远高于基体;且在相同试验条件下,涂层的磨损量仅为基体的1/72;同时涂层还具有远高于基体的耐腐蚀性能。     

BSAS喷涂粉体制备工艺及其对涂层性能的影响

采用不同工艺制备BSAS(BaO-SrO-Al_2O_3-SiO_2)喷涂粉体。研究喷涂粉体特性及其对等离子喷涂工艺制备的环境障涂层结构和性能的影响。结果表明:粉体造粒工艺制备的BSAS喷涂粉体颗粒不均匀,流动性差。制备的涂层粗糙,孔隙率高,结合强度为24.1MPa;造粒烧结工艺制备的BSAS喷涂粉体表面圆滑,流动性好,沉积效率高。制备的涂层结构均匀,少孔隙,无裂纹,结合强度达到29.8MPa,涂层中BSAS相保留率最高,达到53.2%;熔融破碎工艺制备的BSAS粉体呈致密不规则块状,虽然流动性好沉积效率高,制备的涂层光滑且孔隙极少,但微裂纹较多,结合强度仅为14.2MPa,粉体经喷涂后发生相结构重组,BSAS相保留率为20.5%,对涂层的高温性能不利。分析认为,造粒烧结工艺制备BSAS粉体具有工艺过程简化、粉体质量好、相稳定性高等优点,更适合于等离子喷涂的要求。     

镍铝青铜基冷喷涂Cu402F与Cu涂层的力学性能

针对镍铝青铜合金在实际工况中的常见失效形式,采用冷喷涂技术在镍铝青铜9442合金上制备了紫铜和Cu402F修复涂层。使用OM以及SEM观察了涂层表面与截面的微观形貌,使用XRD对涂层进行表征,使用拉伸试验机、纳米压痕试验仪、摩擦磨损试验机测试了涂层的结合强度、显微硬度、弹性模量和摩擦学性能。结果表明:冷喷涂Cu402F涂层和紫铜涂层较为致密,厚度约为900μm;Cu402F涂层和紫铜涂层平均结合强度分别为34.37MPa和18.6MPa,显微硬度分别为5.79GPa、2.11GPa,弹性模量分别为198.23GPa、138.54GPa;Cu402F涂层摩擦系数、磨损率较低,减摩耐磨性能优于紫铜涂层。     

不同热喷涂技术制备铁基涂层摩擦学性能研究

采用高速电弧喷涂(HVAS)、超音速等离子喷涂(HEPJ)、爆炸喷涂(DGS)三种工艺喷涂技术,制备了铁基涂层.借助X射线应力测定仪、CETR摩擦磨损试验机、纳米测试仪等工具,考察了三种涂层表面残余应力场与(211)晶面半高宽,研究涂层在室温下的摩擦磨损性能.结果表明:爆炸喷涂(DGS)制备的铁基涂层相对于另外两种涂层具有更好的耐磨性,主要原因为爆炸喷涂(DGS)制备的同种材料的涂层表面表现为残余压应力,纳米硬度较大,晶粒较小,涂层致密.涂层表面的残余应力与涂层的摩擦性能有很好的对应关系,晶粒细化与涂层表面晶格畸变的增加可以有效地提高涂层的耐磨性能.     

45钢表面大气等离子喷涂氧化钇部分稳定氧化锆热障涂层及其性能

为了制备高性能热障涂层,缩短国内外差距,在45钢表面大气等离子喷涂氧化钇部分稳定的氧化锆(YSZ)热障涂层。利用X射线衍射和扫描电镜分析YSZ涂层的相结构和微观形貌,分别测定了YSZ涂层的孔隙率、热导率、显微硬度、结合强度及隔热性能。结果表明:YSZ涂层的孔隙率、隔热温差随喷涂电压增大而减小,随喷涂距离的增加而增大;维氏硬度、结合强度和热导率随喷涂电压增大而增大,随喷涂距离增加而减小;当喷涂电压为80 V,喷涂距离为100 mm时,YSZ热障涂层的结合强度为36.78 MPa,热导率为0.705 W/(m·K),具有较好的隔热性能。     

氧燃比对爆炸喷涂碳化钨涂层结构和性能的影响

通过优化爆炸喷涂工艺制备硬度高、结构均匀致密的碳化钨涂层,用扫描电子显微镜(SEM)观察喷涂粉末的形貌、用显微硬度计测试涂层的维氏显微硬度、用光学显微镜、X射线衍射(XRD)和能谱仪(EDS)观察分析涂层的结构组成。结果表明:提高氧燃比,涂层的硬度和结合强度先增后降;孔隙率则先降后增。氧燃比较低,粒子飞行速率低和熔融不足是涂层致密性和力学性能下降的主要原因;氧燃比过高,粒子脱碳和黏结相在冷却过程中收缩不均匀是影响涂层结构和性能的决定因素。氧燃比为1.15时可有效减少涂层的氧化和脱碳,涂层的综合性能最优;截面维氏显微硬度HV0.3达到1178kg·mm~(-2)、孔隙率为0.86%,涂层与基材间的结合强度达到152MPa。     

电弧喷涂锌铝伪合金涂层的耐中性盐雾腐蚀性能

Al含量超过15％的锌铝合金涂层脆性大,限制了其在钢铁防护中的应用。采用电弧喷涂技术在Q235钢表面制备出了纯锌涂层和含铝20％（质量分数）的锌铝伪合金涂层,通过中性盐雾试验及电化学极化测试研究了2种涂层在中性盐雾环境中的耐蚀性,并结合扫描电镜（SEbl）和x射线衍射仪（XRD）对涂层表面形貌及腐蚀产物的相结构进行了观测分析。结果表明：2种涂层均匀致密,孔隙率小,与基体结合良好;随盐雾试验时间增长,锌铝伪合金涂层表面形成了致密的腐蚀产物层,其屏蔽作用有效阻碍了腐蚀介质的渗入,使Q235钢的腐蚀速率快速降低。锌铝伪合金涂层的自腐蚀电流密度小于纯锌涂层,表现出更为优越的防腐蚀性能。     

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。     

低温超音速火焰喷涂铜涂层断裂特性的研究

采用低温超音速火焰喷涂技术在不锈钢、防锈铝基体上制备了铜涂层,并采用拉伸试验研究了铜涂层在单轴拉伸应力下的断裂情况。结果表明,涂层的结合强度在10～20MPa分布,基体对涂层的结合强度有一定影响;喷涂过程中,塑性变形的粒子铺展沉积于涂层表面,粒子与基体、粒子与粒子之间的边界和微孔成为涂层断裂源,裂纹源沿粒子边界扩展造成断裂;涂层的断裂过程为弹性断裂,没有明显的塑性变形过程,表明涂层与基体、涂层内部的结合主要以机械结合为主。     

转移法火焰喷涂静电屏蔽涂层

叙述了转移法火焰喷涂碳纤维增强复合材料零件表面静电屏蔽涂层工艺及模具上分离膜的制备方法,试验通过在碳纤维预浸料固化时分离膜上的静电屏蔽涂层,涂层完整转移至复合材料零件表面,涂层结合牢固,涂层表面光滑平整,与复合材料零件成为一个整体,并且不改变零件外形的完整性,不影响构件的空气动力学特性.所制备的铝涂层具有良好的静电屏蔽和导电性能,电阻值可控制在0.5～1.3 mΩ,涂层与复合材料基体间结合强度＞20 MPa,完全能满足现代飞机结构对碳纤维增强复合材料的表面涂层性能要求.     

爆炸喷涂技术的发展及应用

本文介绍了爆炸喷涂技术的发展概况、工艺原理、喷涂特点、涂层性能及其应用。 爆炸喷涂的特点是喷涂时颗粒速度高达600～800m/s,从而使所制涂层具有与基体间结合强度高、硬度高、孔隙度低等优点。主要用作耐磨涂层或封严涂层。采用爆炸喷涂涂层的零件的工作寿命可延长几倍至几十倍。     

高强钢冷喷涂铝锌复合涂层性能研究

采用冷喷涂技术在高强钢(300M)表面制备铝锌复合涂层作为抗腐蚀涂层.利用扫描电镜(SEM)、能量色散谱(EDS)、显微硬度测试仪研究涂层的微观形貌结构及显微硬度;综合涂层中性盐雾加速实验及户外暴晒实验结果并与300M基材进行对比,对涂层的抗腐蚀性能开展全面评价;考核冷喷涂后对300M钢基材疲劳性能影响.结果表明:冷喷涂铝锌复合涂层结构致密,平均孔隙率为0.8％,显微硬度为59.8HV0.025,中性盐雾实验1000h时无腐蚀,即使涂层破损也可以达到770h,户外大气暴晒实验12个月后涂层表面无腐蚀发生,冷喷涂后对300M钢基材的疲劳性能没有影响.     

Ti-Al球磨粉反应等离子喷涂涂层的组织与性能

为制备Ti-Al金属间化合物复合涂层并研究其性能,以机械球磨的Ti-Al混合粉在Q235钢表面进行反应等离子喷涂实验,分别采用X射线衍射、扫描电子显微镜对涂层的成分、显微组织进行了分析,并测试了涂层的结合强度、显微硬度和耐腐蚀性能.结果表明:涂层由Al3Ti、TiN、Al2O3、少量TiAl与Ti3Al、以及残留的Al和Ti组成;球磨可促进喷涂时的反应,但喷涂时Al和Ti仍未完全反应,且在空气环境中喷涂容易氧化和氮化;涂层与基体之间是镶嵌式的机械结合,结合强度平均为30.24 MPa;涂层表面的显微硬度平均为206.1 HV,涂层的耐腐蚀性优于基体.总体上看,当球磨时间较长、电流较大、喷涂距离较大、气流量较小时,喷涂时的反应较充分,且涂层比较均匀、致密,其强度、硬度以及耐腐蚀性能较高.     

等离子喷涂Al_2O_3-13%TiO_2涂层微观组织结构与力学性能分析

采用等离子喷涂技术在钢基体上表面制备了Al2O3-13%TiO2涂层,喷涂粉末分别采用微米和纳米结构,测试了涂层的显微硬度;采用定量分析软件测定了涂层孔隙率并通过扫描电镜分析了涂层的显微组织;采用拉伸试验机测试了涂层的结合强度。结果表明,微米粉制备的Al2O3-13%TiO2涂层具有明显的层状结构,纳米粉制备的Al2O3-13%TiO2涂层在层状结构的基础上镶嵌有大量的未融化和部分融化的粒子;纳米Al2O3-13%TiO2涂层粒子间结合紧密,孔隙率低,结合强度高,显微硬度高。