超音速喷涂技术在再制造中的应用

根据空气动力学和火箭发动机原理,研制了超音速电弧喷涂和多功能超音速火焰喷涂技术,可制备性能优异的耐蚀、耐磨、导电、绝缘涂层.超音速喷涂技术应用于机械零部件的再制造,可显著提高其性能和使用寿命,符合优质、高效、节能、节材、环保的要求,可达到修旧利废的目的,产生良好的经济效益.超音速电弧喷涂可制备金属、合金及基于管状丝材的复合涂层,涂层均匀致密,孔隙率低,结合强度高,在长效防腐、耐磨强化方面有广泛的应用.多功能超音速火焰喷涂技术同时具备HVOF和HVAF的功能,实现了焰流速度和温度大范围内的连续可调,能满足多种材料的喷涂要求,特别是其制备的碳化物陶瓷涂层,综合机械力学性能和耐磨耐蚀性能好,在机械零部件表面强化领域应用广泛.     

汽轮机动叶片水蚀防护技术研究及应用

采用超音速火焰喷涂(HVOF)、超音速电弧喷涂(SWAS)制备两种抗水蚀涂层,对比分析了两种NiCr金属陶瓷涂层的组织结构、力学性能、热震性能、磨粒磨损及冲蚀磨损性能.结果表明,超音速火焰喷涂制备的NiCr金属陶瓷涂层结合强度为70 MPa,孔隙率为0.5％,涂层致密,抗热疲劳性能良好,耐磨粒磨损性能以及抗冲蚀性能优异,与2Cr13基体材料相比其抗磨损和冲蚀性能均得到显著提高.     

超音速喷涂技术及其应用

回顾了超音速喷涂技术的发展过程;总结了超音速火焰喷涂、超音速等离子喷涂、超音速电弧喷涂及冷喷涂等设备的结构和技术特点;介绍了超音速喷涂工艺及涂层特性;展望了该技术在制备纳米涂层方面的应用及发展前景。     

冷喷涂硬质合金耐磨涂层研究进展

硬质合金涂层具有高耐磨性与高耐腐蚀性等优势,因此广泛应用于冶金等领域的耐磨、耐蚀防护中。采用传统热喷涂技术制备硬质合金涂层,其高温会导致涂层材料产生相变、氧化、脱碳等问题,从而损害涂层的服役性能。冷喷涂技术作为一种新兴的涂层制备技术,具有低温的特点,可避免传统热喷涂方法所带来的涂层质量问题,成为硬质合金涂层制备的潜在技术。在简述冷喷涂技术原理及其沉积机理的基础上,综述了冷喷涂制备硬质合金耐磨涂层(如WC-Co、WC-Ni、Cr3C2-NiCr等),以及影响涂层硬度、耐磨性等力学性能的主要因素,包括硬质相、黏结相的种类、含量和尺寸等。综合比较了冷喷涂与超音速火焰喷涂制备的硬质合金涂层的耐磨性能,分析了后处理(喷后热处理、搅拌摩擦处理)对冷喷涂硬质合金涂层耐磨性的影响。最后,提出了冷喷涂技术在硬质合金耐磨涂层制备方面的局限性,并对未来发展进行了展望。     

耐磨涂层的制备技术

分析了耐磨涂层的主要制备技术以及国内外激光熔覆技术、超音速火焰喷涂、等离子喷涂、爆炸喷涂等耐磨涂层制备的原理和特点。总结了各种技术所制备耐磨涂层的特点,并分析了各涂层制备技术的特征和适用范围。最后提出了各种耐磨涂层制备存在的问题及发展现状。     

电弧及火焰喷涂用粉芯线材的研究及应用

对研制的超低碳奥氏体不锈钢耐蚀型、马氏体不锈钢耐磨耐蚀型、高结合强度低碳马氏体型、高硬度耐磨型及耐磨防滑型粉芯线材料进行电弧或火焰喷涂试验,并对喷涂层的性能及其应用进行分析。粉芯线材是一种新型的热喷涂材料,可方便地改变喷涂层的成分,以获得各种性能涂层等优点,是一种非常有应用前景的热喷涂材料。     

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。     

超音速电弧喷涂耐磨涂层在电站锅炉受热面上的应用

阐述了超音速电弧喷涂技术的原理、特点及其应用.为防止锅炉受热面泄漏,可在电站锅炉吹灰器吹损的管壁表面喷涂耐磨涂层.指出应用超音速电弧喷涂技术对防止锅炉受热面泄漏问题,具有重要的实际意义.     

超音速火焰喷涂Ni-CeO2复合涂层的数值模拟及耐磨耐腐蚀性能

超音速火焰喷涂因其制备的涂层具有优异性能而被航空航天、石油化工等领域广泛使用，其工艺参数较为复杂且对涂层质量具有重要影响，但对其制备Ni基涂层的工艺参数选择及涂层性能研究相对较少。采用数值模拟的方法对超音速火焰喷涂Ni基涂层进行模拟，并对焰流与粒子特性进行分析；利用模拟指导试验，在316L不锈钢基体上成功制备Ni-CeO₂复合涂层；对复合涂层组织形貌及耐磨耐腐蚀性能做进一步研究。研究结果表明：当氧气煤油比等于3，注入颗粒粒径在20～80μm时，喷涂工艺最优；在添加CeO₂后，复合涂层的耐磨性能耐腐蚀性能均得到提升，且当CeO₂含量为1 wt.%时，涂层硬度最大，摩擦因数最低，其摩擦因数相较于基体降低了39.8%，相较于Ni基涂层降低了22.2%，其耐磨性能相较于Ni基涂层提升了62.5%。探究了超音速火焰喷涂工艺参数对喷涂系统状态的影响，分析了添加CeO₂在复合涂层中的作用，对超音速火焰喷涂Ni-CeO₂复合涂层具有引领与推动作用。     

大气等离子喷涂和超音速火焰喷涂WC-Ni涂层组织结构和性能的对比研究

采用大气等离子喷涂和超音速火焰喷涂技术在不同工艺参数下制备WC-Ni涂层。涂层的相结构和显微组织结构分别采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)进行表征。涂层的显微硬度、弹性模量和断裂韧性采用显微维氏硬度计进行表征。采用销盘磨损试验对涂层的磨损性能进行表征。结果表明,较大功率下等离子喷涂的涂层较致密,WC相脱碳程度较大。超音速火焰喷涂距离较小时,制备的涂层较致密,脱碳分解程度较小。相比等离子喷涂技术,超音速火焰喷涂制备的涂层中WC相的分解更少,涂层组织结构相对致密,力学性能相对较高,耐磨粒磨损性能较好。致密度相近,但脱碳程度较小的涂层耐磨性能较好。     

高速电弧喷涂层的组织和性能

对比研究了新型高速电弧喷涂层和普通电弧喷涂层的表面形貌、显微组织和界面合金元素分布,测定了不同工艺条件下喷涂层的硬度、孔隙率和拉伸结合强度,并考察了三种材料电弧喷涂层的磨损性能,探讨了高速电弧喷涂层和普通电弧喷涂层组织、性能差异的原因。     

Fabrication and Characterization of Thermal-Sprayed Fe-Based Amorphous/Nanocrystalline Composite Coatings: An Overview

This review focuses on the recent development of iron (Fe)-based amorphous/nanocrystalline composite coatings, which have attracted much attention due to their attractive combination of high hardness/strength, elevated abrasive wear resistance, and enhanced corrosion resistance. Accompanying the advancements in various thermal spray technologies, industrial application fields of Fe-based amorphous/nanocrystalline composite coatings are becoming more diverse. In the main part, the typical empirical rules for the design of amorphous alloys with high glass-forming ability are generalized and discussed at first. Then various thermal spray technologies for the fabrication of Fe-based amorphous/nanocrystalline composite coatings, such as high velocity oxygen/air spray (HVOF/HVAF), air plasma spray (APS), low-pressure plasma spray (LPPS), high-energy plasma spray (HPS), and high velocity arc spray (HVAS) processes, are introduced. The microstructures, hardness, wear resistance, and corrosion resistance of Fe-based amorphous/nanocrystalline composite coatings formed using these thermal spray technologies are reviewed and compared. Finally, the existing challenges and future prospects are proposed.     

液压活塞杆耐磨陶瓷涂层研究

多功能超音速火焰喷涂WC-12Co涂层,其结合强度超过70MPa,孔隙率小于2%,硬度超过HV10000.3,耐磨粒磨损性能比45号钢提高6.6倍,利用该涂层对液压活塞杆进行耐磨粒磨损强化。涂层经磨削加工后,精度和表面光洁度满足设计要求,与镀硬铬活塞杆相比,使用寿命提高2倍。     

采用含不同粘结剂的碳化钨粉末进行HVOF沉积处理的效果

通过零件的表面硬化来提高其耐磨性是表面工程领域的一个持久性研究课题,采用HVOF（高速氧燃料）热喷涂处理可获得具有良好耐磨性和（或）耐蚀性的涂层,常用含某种金属粘结剂的碳化钨来获得这种涂层。本文采用钴粘结剂或镍粘结剂,通过HVOF处理来获得碳化钨涂层,并用光学和电子显微分析、硬度和密度测试,以及X射线衍射分析来表证涂层的特性。用HVOF处理获得的涂层结构致密,孔隙率低,平均硬度高达1100HV左右。HVOF沉积处理不会使所用粉末很快变质。     

电站锅炉防护用Fe-Al/Cr3C2涂层性能研究及应用

使用高速电弧喷涂技术结合Fe-Al/Cr3C2粉芯丝材制备了铁铝金属间化合物涂层,对涂层的常温与高温性能进行了研究,并进行了应用的探索.结果表明,Fe-Al/Cr3C2复合涂层具有典型的层状结构、较高的结合强度和硬度;涂层的耐高温冲蚀性能良好,温度升高、角度增大,冲蚀性能提高;由于Cr2O3的存在以及涂层结合能的提高,Fe-Al/Cr3C2涂层的高温抗腐蚀性能较高;其常温和高温耐磨损性能也较高;应用研究表明,该涂层适合用于电站锅炉＂四管＂的防护.     

高速电弧喷涂FeAlCrNi/Cr3C2复合涂层的摩擦学特性

使用T11以及THT07—135型高温磨损试验机对高速电孤喷涂（HVAS）FeAlCrNi／Cr3C2复合涂层进行了滑动摩擦磨损特性的研究,并用SEM,TEM,X－ray等手段观察分析了磨痕的形貌和成分、涂层截面的组织和相结构。结果表明：FeAlCrNi／Cr3C2复合涂层具有典型的层状结构且有较高的结合强度和硬度;在常温和高温下,涂层的摩擦系数在开始阶段存在“跑合”现象;随着温度的升高,涂层的摩擦系数降低,耐磨损性能提高;剥层磨损是FeAlCrNi／C邙2复合涂层的主要磨损形式;Cr3C2增强相的加入,大大提高了涂层的耐磨损性能。     

AC-HVAF喷涂纳米结构WC-12Co耐磨涂层的微观结构和性能

本文采用含纳米WC颗粒的WC-12Co粉末,通过空气助燃超音速火焰喷涂系统（AC-HVAF）制备了耐磨涂层。研究了涂层相组成、微观结构、涂层硬度、断裂韧性和耐磨损性能。X射线衍射分析结果表明WC为涂层主相,未发现其他失碳分解产物。涂层孔隙率低于1%,晶粒尺寸为80-100nm,涂层磨光表面硬度平均值1940.3 HV0.3, 横截面平均硬度高达1662.1 HV0.3。使用WC硬质球为摩擦副,载荷1.5kg,工件转速1198r/min干磨条件下,纳米结构涂层的平均失重比微米结构涂层降低40%,且纳米结构涂层摩擦系数为0.26-0.28（微米结构涂层：0.25-0.4）,因此纳米结构涂层具有更加优异的耐磨性能。     

高速电弧喷涂粒子雾化特性试验研究

本文研究了高速电弧喷涂Ａｌ和３Ｃｒ１３的粒子雾化特性。用Ｐｉｔｏｔ管总压法和扫描电镜,图象分析仪分别测定了喷枪出口雾化气流轴向分布和雾化粒子的粒度分布,用ＰｅａｒｓｏｎＸ＾２分布拟合检验法对粒子的粒度分布进行统计分布检验。     

Effect of oxygen/fuel ratio on the in-flight particle parameters and properties of HVOF WC-CoCr coatings

High Velocity Oxy-Fuel (HVOF) spray techniques can produce high performance alloy and cermet coatings for applications that require wear resistant surfaces. In HVOF process, the particle velocity and temperature determine the resultant coating properties and in many cases enables a better understanding of the process.The aim of this study is to investigate influences of different oxygen/fuel ratios on velocity and temperature of flying particles as well as properties of the HVOF thermal sprayed WC-CoCr coatings. Particle parameters were recorded just prior to impact on the substrate using in-flight particle diagnostic tool Accuraspray-g3®. Detailed correlation of particle parameters and the coating properties are evaluated in order to deduce particle parameter ranges providing coatings with optimum properties.