高速电弧喷涂FeCrNi/CBN粉芯丝材的研制与性能研究

介绍了FeCrNi／CBN粉芯丝材的研制过程，采用高速电弧喷涂技术将所研制的FeCrNi／CBN粉芯丝材成功地在45钢基体上制备出FeCrNi／CBN复合涂层。对涂层的结合强度、硬度、抗热震性和耐磨损性能等进行了测试，利用扫描电镜，能谱仪等手段对涂层进行分析。研究表明，涂层的组织呈现出典型的层状结构特征；综合力学性能优异．具有较高的结合强度、高致密度、较好的耐热震性能和耐磨损性能。     

金属喷涂、堆焊与修复：金属喷涂工艺与设备

电弧喷涂工艺参数对Zn-Al伪合金制模涂层性能的影响；工艺参数对超音速电弧喷涂钛-铝涂层表面粗糙度的影响；铁基含TiC陶瓷粉电弧喷涂粉芯丝材的研究；电弧喷涂Fe基非晶硬质涂层的组织及性能研究；高速电弧喷涂FeCrNi／CBN粉芯丝材的研制与性能研究.     

高速电弧喷涂FeCrNi/WC粉芯丝材的研制与性能研究

介绍了FeCrNi/WC粉芯丝材的研制过程,采用高速电弧喷涂技术将研制的FeCrNi/WC粉芯丝材成功地制备出FeCrNi/WC复合涂层.对涂层的结合强度、硬度、抗热震性和耐磨损性能等进行了测试,利用扫描电子显微镜(SEM),能谱仪(EDS)等手段对涂层进行分析.结果表明:涂层的组织呈现出典型的层状结构特征;综合力学性能优异,具有较高的结合强度、高致密度、较好的耐热震性能和耐磨损性能.     

高速电弧喷涂FeCrNi/CBN粉芯丝材的研制与性能研究

介绍了FeCrNi/CBN粉芯丝材的研制过程,采用高速电弧喷涂技术将所研制的FeCrNi/CBN粉芯丝材成功地在45钢基体上制备出FeCrNi/CBN复合涂层。对涂层的结合强度、硬度、抗热震性和耐磨损性能等进行了测试,利用扫描电镜,能谱仪等手段对涂层进行分析。研究表明,涂层的组织呈现出典型的层状结构特征;综合力学性能优异,具有较高的结合强度、高致密度、较好的耐热震性能和耐磨损性能。     

基于遗传神经网络的等离子喷涂纳米ZrO2-7%Y2O3涂层工艺参数优化

将BP神经网络和遗传算法相结合用于等离子喷涂纳米ZrO2-7％ Y2O3涂层的工艺参数优化,根据正交试验结果对模型结构进行训练,建立了喷涂距离、喷涂电流、主气压力、辅气压力与涂层结合强度和显微硬度之间的BP神经网络模型,并基于遗传算法对涂层结合强度和显微硬度进行了单目标和多目标参数优化.结果表明,模型预测值与试验值十分接近,说明该网络模型是正确和可靠的.遗传算法优化的涂层最大结合强度和显微硬度(HV)分别为44.0 MPa和12.663 GPa;当涂层结合强度和显微硬度两个性能参数权重相同时,在喷涂距离90.66 mm、喷涂电流934.63 A、主气压力0.304MPa和辅气压力0.898 MPa时涂层综合性能最优.     

反应火焰喷涂工艺对复相陶瓷涂层孔隙率和硬度的影响

以Ti粉、B4C粉和蔗糖(碳的前驱体)为原料,采用反应火焰喷涂技术在钢基体表面制备了TiC-TiB2复相陶瓷涂层,研究了反应火焰喷涂工艺参数(喷涂距离、送粉气压力和喷涂团聚粉的预热温度)对涂层孔隙率和显微硬度的影响.结果表明,在一定条件下,随喷涂距离增加、送粉气压力增大、喷涂粉体预热温度升高,涂层的孔隙率和显微硬度均分别表现出减少和增加的趋势.正交试验结果表明,Ti-B4C-蔗糖体系制备TiC-TiB2涂层最佳工艺条件是喷涂距离为220 mm,送粉气压力为0.3 MPa,团聚粉预热温度为240℃.涂层主要由TiC0.3N0.7、TiB2与TiO2相及孔隙组成,其中TiC0.3N0.7-TiB2为涂层的主相,TiO2为副产物相.涂层与基体之间既有机械结合,又有冶金结合.     

Ni-Cr-Al合金电弧喷涂工艺对涂层结合强度的影响

为使Ni-Cr-Al合金电弧喷涂涂层获得优良的性能,以涂层结合强度为判据,通过正交试验对Ni-Cr-Al合金电弧喷涂工艺进行了优化。利用扫描电镜、能谱仪等手段对涂层和断口形貌进行分析,同时对涂层的显微硬度进行了测试。结果表明,喷涂距离、雾化空气压力、喷涂电流、喷涂电压对Ni-Cr-Al合金涂层结合强度具有不同的影响,确定优化后的工艺参数为喷涂电流160 A,喷涂电压32 V,雾化空气压力0.5 MPa,喷涂距离160 mm。在优化工艺参数条件下,电弧喷涂Ni-Cr-Al合金涂层组织呈现出典型的层状结构,其最大结合强度可达34.30 MPa,具有较好致密性和硬度。     

电弧喷涂工艺参数对Zn-Al合金涂层性能的影响

采用高速电弧喷涂技术在16MnR钢表面制备Zn-Al合金涂层,利用正交试验研究了喷涂工艺参数对涂层结合强度、孔隙率和显微硬度的影响。结果表明,在研究范围内,影响涂层结合强度的最显著因素为喷涂气压,影响涂层孔隙率的最显著因素为喷涂电压,影响涂层显微硬度的最显著因素为喷涂距离。优化的工艺参数为喷涂电压30 V、喷涂电流180 A、喷涂距离150 mm、喷涂气压0.7 MPa时,Zn-Al合金涂层组织呈现出典型的网络框架结构,其结合强度为32.5 MPa,孔隙率为2.1%,显微硬度为49.45HV0.05,具有较好综合性能。     

HVOF制备铝青铜涂层工艺优化及工艺参数对涂层性能的影响

目的 利用超音速火焰喷涂技术,在铸铝表面沉积质量优良的铝青铜涂层.方法 基于正交实验,研究煤油流量、氧气流量、送粉速率和喷涂距离对涂层厚度、孔隙率、显微硬度和结合强度的影响.通过XRD图谱,对喷涂粉末和涂层相结构组成进行分析.利用场发射扫描电子显微镜,观察涂层截面形貌,测量涂层厚度.使用ImageJ软件测量孔隙率.采用显微硬度计和电子万能试验机,测量涂层的显微硬度和结合强度.针对正交实验结果,采用极差分析法进行分析,确定最优的工艺参数.结果 由极差法分析得到最优工艺参数:煤油流量为22 L/h,氧气流量为900 L/min,送粉速率为80 g/min,喷涂距离为200 mm.采用最优工艺参数制备涂层,测得涂层厚度为405.43μm,孔隙率为0.10％,结合强度为61.63 MPa,显微硬度为330.33HV0.3.结论 与粉末相比,涂层的相组成未发生改变,均为α相和β'相.通过极差分析可知,不同工艺参数对涂层孔隙率、厚度、显微硬度和结合强度的影响程度不同.在本实验选取的主要工艺参数中,送粉速率对涂层孔隙率和厚度的影响程度最大,喷涂距离对涂层显微硬度的影响程度最大,煤油流量对结合强度的影响程度最大.     

CuNiCoBe合金表面等离子弧喷涂Cr3C2-NiCr涂层

利用等离子弧喷涂技术在结晶器CuNiCoBe基体上制备了Cr3C2-NiCr涂层,采用正交试验法研究了喷涂工艺参数对涂层与基体结合强度的影响,对拉伸断面的形貌和涂层的显微结构进行了观察和分析.结果表明,影响Cr3C2-NiCr涂层与CuNiCoBe基体结合强度的主次因素依次为:送粉速率＞主气流量＞喷涂距离＞喷涂功率;经正交试验优化后的喷涂工艺参数为:喷涂距离90mm,主气流量56.6L/min,送粉速率20 g/min,喷涂功率25 kW;优化后,涂层与基体的结合强度可达18.5 MPa;涂层截面的显微硬度分布符合正态分布.     

Al2O3/FeCrNi粉芯丝材高速电弧喷涂工艺参数优化试验研究

用二次正交回归的旋转试验设计方法研究了高速电弧喷涂工艺参数对Al2O3／FeCrNi金属基复合材料涂层性能的影响，测试了不同工艺参数条件下涂层的结合强度、硬度及硬质相含量，并据此对其工艺参数进行了优化。     

高速电弧喷涂Fe3Al/WC复合涂层高温冲蚀行为研究

采用自行研制的新型热喷涂Fe3Al/WC复合合金粉芯丝材,成功地用高速电弧喷技术制备出了Fe3Al金属化合物基金属陶瓷复合涂层。对涂层成分、显微组织、涂层相结构和组成进行了分析,结果表明,涂层由以Fe-26Al为主的Fe3Al基体相与约20%的WC、W2C和 a-Al2O3相组成。对比研究了Fe3Al/WC涂层和电站锅炉钢20 g从室温至650 ℃氧化环境条件下不同攻角的高温冲蚀磨损性能,结果表明Fe3Al/WC涂层的高温冲蚀磨损抗力高于20 g钢,650 ℃和30°攻角下的稳态相对冲蚀磨损抗力为20 g钢的3.14倍。温度对Fe3Al/WC涂层的冲蚀行为有较大影响：温度 < 450℃,涂层的冲蚀率变化不大,表现出塑性材料的冲蚀行为;温度 >450 ℃,涂层冲蚀率变化较大,呈现典型的脆性材料冲蚀磨损行为。并对其高温冲蚀磨损机理进行了分析。     

工艺参数对高速电弧喷涂Al/1Cr13复合涂层组织结构的影响

用高速电弧喷涂制备Al/1Cr13复合涂层,采用3因素3水平正交试验法系统研究了电弧电流、电弧电压和喷涂距离对复合涂层的组织结构、孔隙率和氧含量的影响规律。采用扫描电镜对复合涂层的显微组织和孔隙率进行表征,采用氧氮含量分析仪测得涂层的氧含量。结果表明,在第9组喷涂参数即电弧电流为240A,电压为32V,喷涂距离为150mm的条件下制备的高速电弧喷涂Al/1Cr13复合涂层组织较致密,Al和1Cr13涂层的孔隙率最低分别为1.6%和2.2%。Al涂层氧含量显著低于1Cr13涂层,最低约为2%。     

高速电弧喷涂不锈钢涂层的旋转回归试验研究

对比研究了３Ｃｒ１３不锈钢高速电弧喷涂涂层和普通电弧喷涂层的孔隙率、氧化物含量、涂层结合强度和滑动磨损性能,并采用多因素正交旋转回归设计和单因素对比试验的方法了高速电弧涂工艺参数对３Ｃｒ１３不钢涂层显微硬度的影响,用微机回归得到了喷涂工艺参数与涂层硬度之间的定量关系式。结果表明,和普通电弧喷涂涂层相比,高速电弧喷涂涂层组织致密、孔隙度低、涂层氧化物含量增多,涂层－基体界面结合强度大于４０ＭＰａ,比     

铝合金表面等离子喷涂Al2O3-3%TiO2复合涂层工艺参数优化的研究

目的 通过优化等离子喷涂工艺参数，提高铝合金表面等离子喷涂Al2O3-3%TiO2复合陶瓷涂层的结合强度和涂层表截面硬度。方法 用正交试验法，对影响喷涂涂层结合强度和硬度的4个关键喷涂参数进行优化，分别得到喷涂粘结底层Ni-5Al和工作表层Al2O3-3%TiO2的最佳优化参数。结果 通过正交试验确定影响Ni-5Al涂层综合指标的因素由主到次是喷涂电流、喷涂距离、辅气流量、主气流量，最优水平数为2、3、2、1；影响Al2O3-3%TiO2涂层综合指标的因素由主到次是喷距、辅气流量、电流、主气流量，最优水平数为2、3、2、1。Ni-5Al涂层的最佳喷涂工艺参数为：喷涂距离120 mm，喷涂电流520 A，主气流量42 L/min，辅气流量7.5 L/min。Al2O3-3%TiO2复合涂层最佳喷涂工艺参数为：喷涂距离90 mm，喷涂电流530 A，主气流量46 L/min，辅气流量7.8 L/min。最佳工艺下制备的Ni-5Al底层与基体的结合强度为25.2 MPa，Al2O3-3%TiO2复合涂层与Ni-5Al底层的结合强度为17.8 MPa，且其截面硬度在1000HV0.5以上。结论 对喷涂工艺参数进行优化可以得到质量高且稳定的Al2O3-3%TiO2复合喷涂涂层，与非最佳工艺参数喷涂涂层相比，各指标均有较大提高。     

INVESTIGATION ON MICROSTRUCTURE AND TRIBOLOGICAL PROPERITIES OF CORED WIRE ARC SPRAYED Al/Al 2 O 3 COATINGS

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＢｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｓｍａｌｌｅｒｓｐｅｃｉｆｉｃｗｅｉｇｈｔａｎｄｇｏｏｄｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ,ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄａｌｕｍｉｎｕｍｍａｔｒｉｘｂｕｌｋｍａｔｅｒｉａｌｈａｓａｌａｒｇｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｍａｃｈｉｎｅｐａｒｔｓｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｈａｖｅｂｅｅｎａｌｏｔｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｗｅａｒｂｅ…     

高速电弧喷涂铝涂层性能试验研究

本文对高速电弧喷涂铝涂层和普通电弧喷涂铝涂层进行了对比试验研究。结果表明：高速电弧喷涂粒子束更加集中,粒子的飞行速度显著提高,粒子的雾化效果明显改善。高速电弧喷滁铝涂层具有结合强度高、硬度高、孔隙率低、组织致密等特点。     

新型高速电弧喷涂枪的开发研究

详细介绍了开发研制的新型高速电弧喷涂枪：分析测定了新型喷枪和普通喷枪出口的雾化气流速度,同时采用A1和3Cr13作为对比试验材料,对涂层进行性能研究并观察了其组织结构。结果表明：新型喷枪的雾化气流速度的捌试计算值在距枪口80mm的范围内仍然能保持在600m／s左右,比普通喷枪的雾化气流速度有显著地提高：高速电弧喷滁熔融的金属粒子雾化充分,涂层组织致密,层状结构十分明显,并且结合强度值和硬度值均较高：新型高速电弧喷涂枪,结构简单,工作性能稳定。高速电弧喷涂是一种优质、高效、低成本的热喷涂方法。     

大面积防腐施工中电弧喷涂工艺优化

为保证在大面积防腐施工中超音速电弧喷涂铝涂层质量的稳定性,用正交试验方法对喷铝工艺参数进行了优化设计,优化后的工艺参数为:喷砂角度为45°,喷涂电流150A,喷涂电压34 V,空气压力0.7MPa,喷涂距离150mm.在此条件下得到的涂层结合强度为25MPa,比一般的电弧喷涂层结合强度提高了48%.     

电弧喷涂Zn-Al伪合金涂层耐腐蚀性能研究进展

通过在钢基体表面制备涂层可以很好地延长钢铁材料的服役时间,减少因腐蚀造成的重大事故和人员伤亡。相较于传统的纯Zn涂层、纯Al涂层以及Zn-Al合金涂层,Zn-Al伪合金涂层能够为基体材料提供长久有效的腐蚀防护,在钢铁材料的腐蚀防护中具有巨大的应用潜力。简述了Zn-Al伪合金涂层电弧喷涂制备工艺的特点;介绍了Zn、Al、Zn-Al合金及Zn-Al伪合金涂层在模拟海洋环境下的腐蚀防护原理;在此基础上从组分、喷涂工艺参数(喷涂距离、喷涂电流和喷涂电压)、元素掺杂(Mg、Si及Re)及后处理工艺(封孔、激光重熔)等角度,论述了其对Zn-Al伪合金涂层耐蚀性的影响;讨论了Zn-Al伪合金涂层防腐体系在桥梁、海洋钢结构件、地下运输管道中的应用现状;最后总结了目前研究工作中存在的挑战,提出了电弧喷涂Zn-Al伪合金涂层尚需深入研究的重点问题,为提高钢铁材料使用寿命提供了参考。