管内约束碳化钨粉末电爆喷涂涂层的特性

为实现用碳化钨粉末作为喷涂材料制备电爆喷涂涂层,开发了一种连续送粉的管内约束电爆喷涂方法,试验研究了初始电压及喷涂距离对涂层特性的影响。结果表明:在一定的喷涂距离范围内,这种方法可以使碳化钨颗粒全部以熔融状态形成液相涂层,这类涂层致密度较高,与基体有较高的结合强度,当喷涂距离很小时,如1mm,涂层表面呈现气相沉积的特征。随着喷涂距离的增大,爆炸产物中部分熔融粒子开始凝固成固相颗粒,形成含有固相颗粒的涂层,这种涂层的致密度下降,与基体结合强度较低。随着初始电压的升高,获得液相涂层和含有固相颗粒的涂层的喷涂范围增大。     

感应耦合等离子体喷涂工作参数对涂层性能影响的实验研究

感应耦合等离子体（ICP）由于无电极烧蚀污染、等离子体环境纯净,在制备高纯度陶瓷材料涂层上具有明显的技术优势。该文利用自主研制的感应耦合等离子体喷涂设备,开展碳化硼涂层制备的实验研究。并利用发射光谱仪和高速相机,对放电气体中加入氢气后的等离子体特性进行诊断。通过在等离子体放电气体中加入不同比例的氢气,研究等离子体工作参数对涂层性能的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和X射线荧光（XRF）分析了涂层的微观结构、物相和成分情况。结果表明,在放电气体中加入氢气会导致等离子体的宏观气体温度升高,从而提高喷涂粉末的表面熔融率;在放电气体中加入0.7L/min氢气时,制备的涂层结合强度最大,而且等离子体制备过程不会改变碳化硼的晶体结构。通过对比研究,得到最优化的制备参数,为该自主技术的工艺参数摸索提供重要的实验依据。     

12Cr13不锈钢表面超声速火焰喷涂 CrNi/CrC复合涂层工艺研究

对在12Cr13不锈钢材料基体表面采用超声速火焰喷涂技术制备CrNi/CrC耐磨复合涂层的工艺进行了研究,根据涂层使用环境、功能及性能要求,进行了工艺参数对比试验,得到涂层显微硬度、孔隙率、结合强度、显微组织形貌等在12Cr13不锈钢基体表面的变化趋势及质量情况。给出了12Cr13不锈钢表面超声速火焰喷涂CrNi/CrC复合涂层的工艺过程,对喷涂结果进行了切削验证、表面检验和涂层检验,确认合理的工艺参数可以使涂层性能指标符合标准要求。     

高速燃气电弧喷涂的涂层过渡特性

高速燃气电弧（HVAF-ARC）喷涂是20世纪90年代末期兴起的一种电弧喷涂技术，可用于电站锅炉“四管”表面防腐防磨工程。为此，对HVAF-ARC喷涂技术进行工艺性能研究，并分别对FeNiCr-WC和FeNiCr-Cr2G涂层过渡特性进行了比较。由于超音速活性电弧气氛对丝材有良好的雾化效果，因此两种涂层材料与基材的结合都很好，在扫描电镜观察下，均未发现有连续间隙存在。对涂层试样进行结合强度试验，结果是FeNiCr-WC涂层的结合强度比FeNiCr-Cr2C3涂层要高10％左右。最后，对两种涂层的X射线衍射结果进行了分析，发现FeNiCr-Cr2G3丝材组分Cr2C3在活性电弧气氛中会加速分解，而FeNiCr-WC丝材组分WC的分解则不明显。结论是FeNiCr-WC涂层的过渡性能优于FeNiCr-Cr2G3涂层。     

高速电弧喷涂Fe—Al／Cr3C2RE复合涂层抗高温腐蚀性能探讨

使用Fe—Al／Cr3C2RE粉芯喷涂丝材,结合高速电弧喷涂技术（HVAS）在20钢上制备Fe～Al／Cr3C2RE复合涂层,同时以Fe—Al／Cr3C2涂层为比较。通过对涂层进行650℃下涂盐热腐蚀试验,借助扫描电镜观测腐蚀前后涂层表面形貌,利用XRD确定涂层的相组成,对腐蚀后涂层截面进行EDS分析。结果表明：Fe～Al／Cr3C2RE复合涂层在650℃时的涂盐抗热腐蚀性能明显优于基体20钢及同类型的复合涂层。Cr元素及稀土氧化物是Fe—Al／Cr3C2RE复合涂层性能优异的主要原因。     

电爆喷涂中过程参数与涂层性质的关系

为研究电爆喷涂工艺中输入能量密度及喷涂距离与喷涂效果之间的关系,利用高压电场中金属丝段与电极非接触电爆设备,通过改变金属丝长度和电极间电压进行系列金属丝段电爆喷涂试验,获得熔融粒子涂层、固态颗粒堆积涂层、气相沉积涂层及气相堆积涂层共4种涂层效果,其中熔融粒子涂层和气相沉积涂层具有工程应用价值。结合各种涂层显微照片对其性质进行分析表明:随着输入到金属丝的能量密度的增加,爆炸产物中熔融粒子所占份额逐渐减少,而气相成分逐渐增多;喷涂距离是决定涂层性质关键过程参数,形成气相沉积涂层所要求的喷涂距离很短,而熔融粒子喷涂层可以在较大范围的喷涂距离上获得,即具有更好的应用前景。     

超音速火焰喷涂WC/Co涂层的组织性能研究

采用超音速火焰喷涂工艺在TP347不锈钢基体上制备了厚度达180μm的WC/Co涂层。采用金相显微镜、X射线衍射仪对涂层的组织及相组成进行了研究,用显微硬度计和WE-10A试验机对涂层的显微硬度和结合强度进行了测试。结果表明,涂层物相主要由3种组成,分别为WC、W2C、Co3WC。该涂层显微硬度最大达1137HV0.1/20,结合强度可达63.7 MPa。     

HVOF喷涂WC-10Co-4Cr涂层耐泥沙冲蚀研究

以两种不同的HVOF喷涂系统和三种商用粉末在0Cr13Ni5Mo基材上喷涂6种WC-10Co-4Cr涂层,用料浆罐冲蚀设备对涂层和基材的砂浆冲蚀行为进行了研究,分析了显微结构和显微硬度对涂层冲蚀性能的影响及涂层冲蚀后的表面形貌：结果表明,在本文实验范围内涂层和基材的冲蚀失重均随冲蚀时间线性增加。各攻角下,WC-10Co-4Cr涂层的耐冲蚀性远远优于0Cr13NiSMo不锈钢。除了分层和裂纹明显的涂层外,其余涂层的冲蚀失重均表现出对攻角不敏感的特征。低攻角下涂层出现较浅的表面脱落,冲蚀机制以粘结相的微切削为主,涂层硬度起到一定作用。高攻角下涂层的流失机制主要为片状剥落,尽管气孔率大的涂层出现较深的凿坑,然而分层结构和层间裂纹的存在对片状剥落程度的影响更大。     

HVOF喷涂WC-10Co-4Cr涂层耐泥沙冲蚀试验研究

本文以两种不同的HVOF喷涂系统和三种商用粉末在0Cr13Ni5Mo基材上喷涂六种WC-10Co-4Cr涂层,用料浆罐冲蚀设备对涂层和基材的砂浆冲蚀行为进行了研究,分析了显微结构和显微硬度对涂层冲蚀性能的影响及涂层冲蚀后的表面形貌。结果表明,在本文实验范围内涂层和基材的冲蚀失重均随冲蚀时间线性增加;各攻角下,WC-10Co-4Cr涂层的耐冲蚀性远远优于0Cr13Ni5Mo不锈钢;除了分层和裂纹明显的涂层外,其余涂层的冲蚀失重均表现出对攻角不敏感的特征。低攻角下涂层出现较浅的表面脱落,冲蚀机制以粘结相的微切削为主,涂层硬度起到一定作用;高攻角下涂层的流失机制主要为片状剥落,尽管气孔率大的涂层出现较深的凿坑,然而分层结构和层间裂纹的存在对片状剥落程度的影响更大。     

HVAF喷涂WC-12Co涂层的空蚀、磨损及磨蚀性能研究

采用两种生产工艺不同的WC-12Co粉末,通过活性燃烧高速燃气喷涂（AC-HVAF）技术制备了两种耐磨涂层,在旋转圆盘磨蚀试验台上对其在清水空蚀、浑水泥沙磨损和浑水空蚀三种工况条件下的磨损性能及机理进行了系统的试验研究。结果表明在三种试验工况下,涂层的耐磨损性能要远远优于金属基体,空蚀和泥沙磨损之间存在相互强化的关系。对喷涂粉末、涂层的显微组织、涂层磨损形貌进行扫描电镜观察,研究表明喷涂粉末性能对涂层的结合强度、显微硬度、孔隙率及磨损性能有着重要的影响。     

喷涂工艺影响

喷涂工作包括以下工序:1.为了提高涂层与基体的结合强度而对基体表面的预处理;2.喷涂;3.视需要对涂层进行喷后处理(例如热处理,涂层填充处理等等)。一、基体预处理 1、除油、除锈由于大部份情况下涂层与基体属于机械结合,为了保证涂层与基体的结合力,基体表面处理十分重要,就是自熔合金涂层与基体表面属于半熔合性质的情况下,基体     

电饭煲内胆不粘喷涂工艺参数的水平优选实验研究

为揭示电饭煲内胆不粘喷涂工艺参数影响涂层质量的规律,以内胆转速、喷枪与工件的距离、喷涂方向与喷涂表面的角度、喷涂气压和喷涂流量为喷涂参数,采用正交试验的实验方法和显著性分析,得出合格的喷涂工艺参数组合,以及各单一因素对各喷涂效果指标的显著性。研究结果表明:内胆转速1.7~1.8 rps、喷枪与喷涂表面的距离20~25 cm、喷涂方向与喷涂表面的角度45~60°、喷涂气压0.46 MPa、喷涂流量1.5~2圈时,电饭煲内胆的喷涂工艺质量合格;流量是涂层颜色和喷幅的决定因素;涂层均匀性可能主要受气压与流量的组合影响;距离对涂层流挂的影响较大;各因素对涂层橘皮的影响均不显著。研究结果可为电饭煲内胆不粘喷涂的实际生产工艺参数选择提供指导。     

火电厂喷涂管焊缝开裂原因分析

利用显微组织检测、扫描电镜、能谱检测等方法,对3种表面有喷涂层的不同材质锅炉受热面钢管焊缝热裂纹形成的原因进行了分析。结果为:焊接时,碳含量较高的喷涂料在焊接时熔入焊缝,初生相发生变化,导致硫元素在晶界析出,形成低熔相或共晶,造成晶界弱化,在冷却收缩引起的拉伸应力作用下形成了结晶裂纹。提出对表面喷涂防磨材料的钢管焊接时,要将坡口两侧表面打磨干净以及加强金属部件焊缝区域监督检验的建议。     

超音速火焰喷涂制备CrC-NiCr耐磨涂层试验研究

利用超音速火焰(HVOF)喷涂技术在St T16/25Mo合金表面成功制备了Cr3C2-NiCr耐磨涂层,获得了制备Cr3C2-NiCr耐磨涂层的工艺参数。结果表明:Cr3C2-NiCr涂层致密、孔隙率很低、显微硬度和结合强度较高,具有优异的耐高温、耐磨、耐蚀和抗氧化性能,涂层厚度等各项指标均符合技术文件的要求;采用的HVOF喷涂工艺参数合理,Cr3C2-NiCr涂层可应用于阀杆、阀头和导套等关键零部件的生产中。     

等离子喷涂的陶瓷涂层的特性

测量分析了三种等离子喷涂的陶瓷涂层 (Al2 O3 、Cr2 O3 、Cr3 C2 +NiCr)的显微组织、孔隙率、显微硬度及结合强度等性能 ,并通过吹砂试验对三种涂层的抗磨损性能进行了比较。结果表明 ,在抗冲蚀磨损方面 ,Cr2 O3 陶瓷涂层优于Al2 O3 及Cr3 C2 +NiCr涂层。     

高速电弧喷涂Fe-Al/Cr3C2RE复合涂层抗高温腐蚀性能探讨

使用Fe-Al/Cr₃C₂RE粉芯喷涂丝材,结合高速电弧喷涂技术（HVAS）在20钢上制备Fe-Al/Cr₃C₂RE复合涂层,同时以Fe-Al/Cr₃C₂涂层为比较。通过对涂层进行650℃下涂盐热腐蚀试验,借助扫描电镜观测腐蚀前后涂层表面形貌,利用XRD确定涂层的相组成,对腐蚀后涂层截面进行EDS分析。结果表明:Fe-Al/Cr₃C₂RE复合涂层在650℃时的涂盐抗热腐蚀性能明显优于基体20钢及同类型的复合涂层。Cr元素及稀土氧化物是Fe-Al/Cr₃C₂RE复合涂层性能优异的主要原因。     

HVOF喷涂WC-12Co涂层的相结构与机械性能之间的关系

本文用Rietveld分析法测量了以多峰的WC-12Co为原始粉末材料,经三种HVOF(高速氧燃气喷涂)喷枪所制得的24种涂层的相成分。试验中同时考察了不同因素之间的关联性:一方面是热喷涂参数(颗粒温度与速度)与沉积涂层的机械性能(显微硬度与抗摩擦磨损能力)之间的关系;另一方面是涂层的相结构与其性能的关系。结果显示,喷涂温度对涂层性能具有本质内在的影响,而不管采用何种HVOF喷涂工艺方法,产生的低碳化合物主要是W_2C、W和非晶态/纳米晶相。尤其发现只要没有大量W存在的涂层中,WC的脱碳分解产生的非晶/纳米晶相和钨相的存在对增强涂层的机械性能是有利的。涂层中的相与非晶/纳米晶相之间存在线性关系,而与试验中采用的是何种HVOF喷涂工艺无关。试验还发现,仅仅在采用DJ喷枪的HVOF喷涂工艺时,金属W相才存在于纳米晶结构中。     

基体硬度对冷喷涂层组织结构和性能的影响

为分析Co基合金材料用于冷喷涂修复不同硬度基材的可行性,在3种不同硬度的基体材料表面,采用冷喷涂工艺制备了Co基合金涂层,并进行了组织结构、硬度、冲蚀磨损性能以及抗腐蚀性能研究。结果表明:随着基体硬度的增加,Co基合金粉末颗粒变形更加明显;304不锈钢基体表面涂层的孔隙率低于Cu基体和司太立合金基体表面涂层的孔隙率;在司太立合金基体上的喷涂态Co基合金涂层硬度高于其他2种基体涂层的硬度;3种基体表面涂层的盐雾腐蚀和电化学腐蚀性能无明显差异,但其电化学腐蚀性能均优于各基体;Cu基体表面涂层受到30°攻角冲蚀磨损时,其质量损失比其他2种涂层高22%;但在90°攻角冲蚀磨损时,3种涂层质量损失相当;基体与冷喷涂粉末硬度的匹配影响涂层的组织和性能。     

用线爆喷涂技术改性玻璃表面的试验研究

为发展在玻璃表面的镀膜工艺,进行了应用线爆喷涂技术在玻璃管内表面制备导电铜膜的试验。结果表明,在一定的放电电压范围内,该技术可在玻璃管内表面制造较均匀的涂层,涂层与玻璃管内表面的附着强度达2.632 MPa,SEM电子显微观测发现,铜微粒已深入玻璃基体内,同时测得涂层厚度400-500μm,电导率18.37 kS/m,玻璃管在喷涂前的工频耐压约40 kV,喷涂后约为38 kV。     

HVOF喷涂耐磨涂层的特性描述和研究

本文通过对各种涂层工艺和磨损类型的分析以及对用HVOF喷枪喷涂碳化物涂层的比较研究发现,用两种不同的HVOF设备(如JP-5000和TJ-4000)所喷涂的WC12%Co涂层,在显微硬度和宏观硬度、显微结构、表面粗糙度以及磨粒磨损等方面表现出了相似的结果;用SEM和EDS对显微结构和磨损后的试样所进行的进一步分析表明,在所制备的涂层中,几乎没有碳化物的分解的迹象;用TJ-4000装置在可能获得具有同样优良的涂层的同时,却只消耗很少的氧气和燃料气,具有一定的经济优势。