超音速等离子喷涂

摘要： 使用球磨法混制了五组不同比例的镍铬−莫来石复合粉末,利用超音速等离子喷涂技术在45钢基材表面制备相应的镍铬−莫来石复合陶瓷涂层,测定涂层导的热系数和抗热震性能,采用扫描电子显微镜观察涂层表面、截面显微形貌,利用能谱仪分析涂层特征区的组织成分,通过X射线衍射分析涂层组织结构。结果表明,镍铬−莫来石复合涂层以镍铬固溶体为基体,其上均匀分布着莫来石颗粒,莫来石与基体之间形成了扩散相,提高了莫来石与基体之间的润湿性,使莫来石被基体牢固包覆;莫来石颗粒的加入强化了基体,在莫来石体积分数38%~75%范围内,随着莫来石含量的增加,涂层强韧性增加,抗热震性提高,热导率降低。

摘要： 为提高连铸结晶器铜板的使用寿命和铸坯质量,采用超音速等离子喷涂技术在结晶器铜板材料Cr-Zr-Cu基体上制备镍-石墨自润滑涂层,利用扫描电镜(SEM)对喷涂粉末和涂层的组织形貌进行表征,通过球-盘式摩擦磨损实验研究载荷和温度对镍-石墨自润滑涂层、摩擦系数、磨损量的影响,并对涂层的磨损机制进行分析.结果表明:利用超音速等离子喷涂制备的镍-石墨涂层与基体结合良好,结构致密;涂层的摩擦系数和磨损量均随着载荷的增加而增加,不同载荷下涂层的磨损机制均是磨粒磨损,且随着载荷增加,磨粒磨损加剧;涂层的摩擦系数随着温度的增加而增加,且磨损机制均为氧化磨损,但是温度为225°C时,以石墨的润滑作用为主,温度为425°C时,石墨相被氧化镍覆盖,石墨的润滑作用降低,以氧化镍的润滑作用为主.镍-石墨涂层能显著降低Cr-Zr-Cu基体的摩擦系数和磨损量,提高结晶器的耐磨性能.

摘要： 采用超音速等离子喷涂技术在中国低活化马氏体钢表面制备不同 α/γ 相比率的Al2 O3阻氚涂层,研究了 α/γ 相比率调控对Al2 O3涂层微观结构 、力学性能和耐电化学腐蚀性能的影响.利用掠入射X射线衍射(GIXRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征Al2 O3涂层的微观结构 、粘结拉伸试验法和纳米压痕仪表征涂层的力学性能 、动电位极化曲线法测试涂层的耐电化学腐蚀性能.研究结果显示:通过调控特征喷涂参数(CPSP),Al2 O3涂层中 α 相含量从78.6％ 至24.4％ 可控调节,且孔隙率从2.8％ 降低至1.5％;α 相含量为78.6％ 的Al2 O3涂层硬度为(11.500±0.575)GPa,约为高 γ 相含量(75.6％)涂层的2倍;且高 α 相含量(78.6％)涂层的腐蚀电流密度较高 γ 相含量(75.6％)涂层的腐蚀电流密度低1个数量级.以上结果表明,高 α 相含量(78.6％)的Al2 O3涂层具有更优异的力学性能 、耐电化学腐蚀性能以及耐Cl-扩散穿透能力,具有应用于聚变堆结构材料表面阻氚涂层的潜能.

摘要： 采用超音速等离子喷涂技术在45CrNiMoVA钢表面制备Mo涂层,利用场发射扫描显微镜(SEM)、X射线能谱分析仪(EDS)观测涂层显微形貌与组织成分,分析了载流摩擦中的电接触模型及电弧成因,利用滑动式摩擦试验机研究了电流强度对涂层粗糙度、表面温升及摩擦磨损性能的影响.结果 表明:制备的Mo涂层组织致密、氧化程度低,与基体结合方式为“机械铆合”;随电流增加,摩擦副间电弧能量急剧升高,起弧率与表面粗糙度先降低,后上升.其中收缩电阻和微电容产生的自感电动势促进了电弧形成;摩擦副表面的温升由摩擦热、焦耳热、电弧热共同决定,与电流强度呈正相关;摩擦因数受表面粗糙度、材料剪切强度、表面膜等因素共同影响,随电流增加呈下降趋势.此外,载流条件下会出现黏着磨损、氧化磨损、电弧烧蚀等磨损,加剧了涂层剥落与磨粒磨损,但形成的摩擦膜可以有效保护涂层,降低磨损率.

摘要： 采用普通大气等离子喷涂（atmospheric plasma spraying，APS）和高能效超音速等离子喷涂（supersonic atmospheric plasma spraying，SAPS）分别沉积制备镍石墨可磨耗封严涂层，对比研究润滑相尺寸对涂层的力学性能、抗腐蚀性能以及抗冲蚀磨损性能的影响。结果表明：相较于APS涂层，SAPS沉积制备的涂层中石墨润滑相尺寸较小；SAPS涂层的结合强度（22.3 ± 1.4）MPa和表面洛氏硬度（87 ± 0.8）HR15Y比APS涂层分别高出22.5 %和20.8 %；APS涂层在30°攻角和90°攻角的相对冲蚀速率分别比SAPS涂层高出7%和13%，表明SAPS涂层抗冲蚀性能优于APS涂层；APS涂层和SAPS涂层在250 °C的高温醋酸环境中均发生了明显的电化学腐蚀现象，但SAPS涂层的抗腐蚀性能优于APS涂层。%Ni-graphite abradable seal coatings were deposited by conventional atmospheric plasma spraying system (APS) and high efficiency supersonic atmospheric plasma spraying system (SAPS) respectively. The influence of the size of lubrication phase on mechanical properties, corrosion resistance and erosion resistance of the Ni-graphite coatings was investigated. The results indicate that the graphite phase in the SAPS coating has a smaller size than the APS coating. The bonding strength (21.0 ± 1.4) MPa and surface hardness (92 ± 1) HR15Y of SAPS coating are 29.6 % and 23.5 % higher than those of APS coating respectively. The relative erosion rates of APS coating at 30° and 90° angle of attack are 7 % and 13% higher than those of SAPS coating respectively, indicating that SAPS coating has a better erosion resistance than APS coating. Both APS coating and SAPS coating exhibit an obvious electrochemical corrosion in acetic acid environment at 250 °C．However, the corrosion resistance of SAPS coating is better than that of APS coating.

摘要： 采用超音速等离子喷涂技术在中国低活化马氏体钢表面制备不同α/γ相比率的Al2O3阻氚涂层,研究了α/γ相比率调控对Al2O3涂层微观结构、力学性能和耐电化学腐蚀性能的影响.利用掠入射X射线衍射(GIXRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征Al2O3涂层的微观结构、粘结拉伸试验法和纳米压痕仪表征涂层的力学性能、动电位极化曲线法测试涂层的耐电化学腐蚀性能.研究结果显示:通过调控特征喷涂参数(CPSP),Al2O3涂层中α相含量从78.6％至24.4％可控调节,且孔隙率从2.8％降低至1.5％;α相含量为78.6％的Al2O3涂层硬度为(11.500±0.575)GPa,约为高γ相含量(75.6％)涂层的2倍;且高α相含量(78.6％)涂层的腐蚀电流密度较高γ相含量(75.6％)涂层的腐蚀电流密度低1个数量级.以上结果表明,高α相含量(78.6％)的Al2O3涂层具有更优异的力学性能、耐电化学腐蚀性能以及耐Cl扩散穿透能力,具有应用于聚变堆结构材料表面阻氚涂层的潜能.

摘要： Mo是一种具有战略意义的稀有金属,具有弹性模量高(2795～3942MPa)、熔点高((2620±10)°C)、膨胀系数低(25～70°C,5.8×106～6.2×106)以及良好的耐酸碱腐蚀性能,在宇航、核能冶金、电气、化工等领域有着广泛的应用及良好的发展前景.为探索超音速等离子喷涂Mo-W涂层对45CrNiMoVA钢表面耐磨强化的作用及涂层摩擦磨损规律，笔者在前期研究的基础上，对超音速等离子喷涂Mo-W的摩擦磨损性能进行研究，以期为进一步拓展HEPJet超音速等离子喷涂Mo-W涂层的应用提供数据支持。

摘要： 表面涂层是再制造的物质载体,涂层质量对再制造零件质量具有决定性作用,涂层结合强度是评价涂层质量的重要指标,目前测量结合强度的方法不便捷,工艺过程不易精准控制.为此本课题提出尖端压入法和声发射技术相结合评价涂层结合强度.基于超音速等离子喷涂技术,研究了涂层成形中的基础问题;尖端载荷下涂层裂纹的萌生、扩展及断裂与压头尖端作用响应机制,并提取、辨别和分析该过程的声发射信号.

摘要： 本文利用超音速等离子喷涂技术在调制45钢表面制备了Al2O3-40％TiO2复合陶瓷涂层.基于RM-1型对辊式接触疲劳试验机,在0.5GPa、0.75GPa、1GPa和1.25GPa四个不同的接触应力水平下,对Al2O3-40％TiO2复合陶瓷涂层进行了接触疲劳试验.结果表明:涂层的主要失效模式包括点蚀、表面磨损和整层剥落等;在较低接触应力水平下,失效模式以较轻微的点蚀和表面磨损为主,在较高的接触应力水平下,失效模式以较严重的整层剥落为主,接触应力水平显著影响失效模式;涂层内部剪切应力诱发疲劳裂纹萌生与扩展是发生接触疲劳失效的主要原因;采用两参数Wibull分布处理不同接触应力下涂层的接触疲劳寿命数据,得到了失效概率曲线图,发现随接触应力的增大,涂层的整体寿命明显降低,接触应力的大小显著影响涂层的服役寿命.

摘要： 热障涂层系统基本上是由表面陶瓷层、中间合金过渡层及高温合金基体组成。主要以不同粒度分布的四种NiCOCrAlY合金粉体为原料，采用最新开发出的高效能超音速等离子喷涂技术制备合金涂层。分别对合金涂层进行“1000°C，8 h预氧化+1100°C100 h氧化”及直接“1100°C120 h”高温氧化试验，在确定最佳的粉体粒度的同时，对合金涂层的氧化产物及行为也进行了相应的分析研究。

摘要： 超音速等离子喷涂(SAPS)作为喷涂的一种工艺,近年来受到了广泛关注.然而,对于制备生物涂层方面却少有研究.除此之外,相比于其他制备涂层方面,SAPS是一种非常有效的制备工艺,这主要是由于其自身焰流温度(可高达10000K)、高喷涂速度、沉积速率足以达到粉料溶点并且快速完整的附着在基体表面,并且涂层的厚度与形态可以通过调节仪器工艺参数控制实现多功能化操作.总之,SAPS在生物涂层制备领域是非常有前途得一种工艺.本文提出利用SAPS结合微波水热(MH)在碳/碳(C/C)表面制备Ca-P双涂层以此来提高涂层的耐腐蚀性和改善涂层表面形貌。

摘要： 本文采用超音速等离子喷涂和普通等离子喷涂沉积Ni-C和NiCr-BN+MoS2可磨耗封严涂层.分别测试了两种喷涂方式下的涂层微观结构,结合强度及涂层硬度.和普通等离子喷涂封严涂层相比,超音速等离子喷涂封严涂层组织结构更加细密,喷涂过程中粒子扁平化程度更高,均匀性更好.同时优良的组织结构也使得涂层硬度和结合强度都相对较高.此外在摩擦试验中得出不同条件下超音速等离子喷涂涂层的摩擦性能总体上要优于普通等离子喷涂涂层,超音速等离子喷涂技术有利于提高涂层摩擦性能.

摘要： 锆钛酸铅(PZT)是一种应用广泛具有优良压电性能的功能材料,本文采用超音速等离子喷涂的方法在45#钢基体表面制备了PZT陶瓷涂层,采用X射线衍射(XRD)对烧结粉末和PZT涂层相组成进行了检测,利用场发射扫描电子显微镜(SEM)对粉末和喷涂层形貌进行了观察,利用TEM透射电子显微镜对涂层的微观结构进行了分析,并对涂层的显微硬度以及介电性能进行了测试.结果表明:超音速等离子喷涂制备的PZT涂层表面平整,结构致密,孔隙率为1.6％,平均显微硬度为562.3HV,居里温度为370°C.

摘要： 利用超音速等离子喷涂技术在45钢表面制备了铁基合金涂层，利用球盘式疲劳磨损试验机评价了铁基涂层在两种载荷条件下的疲劳磨损性能，利用两参数Weibull分布表征了涂层的疲劳寿命，采用扫描电子显微镜(SEM)分析了涂层的微观结构和失效形貌，利用有限元方法研究了涂层内部应力分布。实验结果表明，载荷条件可以显著地影响涂层的寿命和失效形貌，高载下涂层的寿命明显降低;随着载荷的增加，主要失效形式由点蚀失效转换成分层失效，其中点蚀是由于粗糙接触引起，而分层则与应力分布机制有关。

摘要： 本文对"两步法"工艺再制造液压支架立柱进行研究,采用正交实验法分别研究了喷涂距离、喷涂电压、喷涂电流等喷涂工艺参数对JG-3铁基合金粉末粒子沉积的影响及涂层厚度、熔覆线速度、熔覆步距等熔覆工艺参数对熔覆层表面形貌的影响,检测了优化后喷涂粒子的速度及温度,分析了熔覆层的表面形貌及剖面显微形貌,结果表面,影响JG-3铁基合金粉末粒子沉积的喷涂工艺参数主次顺序为:喷涂距离、喷涂电流、喷涂电压,影响熔覆层表面形貌的熔覆工艺参数主次顺序为:涂层厚度、熔覆线速度、熔覆步距,喷涂粒子具有较高的速度及温度,熔覆层均匀致密、结合较好、缺陷较少.

摘要： 本发明涉及一种微米级超音速悬浮等离子喷涂装置及喷涂方法，提出的“针孔型”内喂料送粉设计，对工程上常用Laval型等离子喷枪的喂粉机构进行改造，通过合理配比喷涂粉末(粒径500nm～150μm)、无水乙醇、添加剂和去离子水，获得充分悬浮且稳定的液体料浆；利用机械蠕动泵将悬浮液体料浆输送至改进的超音速Laval喷枪的“针型”内喂料口，悬浮料浆与超音速等离子射流发生充分热交换后，经超音速喷涂过程沉积在基板上形成涂层。本发明所需喷涂颗粒的粒径可达150μm，对喷涂粉末的形貌、料浆粘度和流动度无限制、沉积效率可达到5～7μm/道·次，涂层制备效率可提高近7倍。

摘要： 本发明公开了一种超音速等离子体喷枪的阳极及超音速等离子喷枪。主要是将常规的拉瓦尔型阳极一分为二，靠近阴极体的称基础阳极，远离阴极体的称辅助阳极，中间通过耐高温绝缘陶瓷片隔开。阴极体固定在导电枪芯上，沿轴向依次连接基础阳极和辅助阳极。工作时，将弧根位置从基础阳极转移到辅助阳极上，这样一方面保护了结构复杂的拉瓦尔型基础阳极喷嘴；另一方面拉长了电弧，在工作电流保持不变的情况提高了电压，使得能量利用率得到提高。

摘要： 本发明涉及一种微米级超音速悬浮等离子喷涂装置及喷涂方法，提出的“针孔型”内喂料送粉设计，对工程上常用Laval型等离子喷枪的喂粉机构进行改造，通过合理配比喷涂粉末(粒径500nm～150μm)、无水乙醇、添加剂和去离子水，获得充分悬浮且稳定的液体料浆；利用机械蠕动泵将悬浮液体料浆输送至改进的超音速Laval喷枪的“针型”内喂料口，悬浮料浆与超音速等离子射流发生充分热交换后，经超音速喷涂过程沉积在基板上形成涂层。本发明所需喷涂颗粒的粒径可达150μm，对喷涂粉末的形貌、料浆粘度和流动度无限制、沉积效率可达到5～7μm/道·次，涂层制备效率可提高近7倍。

摘要： 一种磁场调控超音速等离子体热喷涂装置，包括底板、超音速等离子体火焰枪、一级磁场调控机构、二级磁场调控机构、驱动机构、在线监控仪和控制电柜，超音速等离子体火焰枪通过支撑架固定安装在底板的中部前侧上方，一级磁场调控机构套在超音速等离子体火焰枪的外部并转动安装在底板上方中部前侧，二级磁场调控机构固定安装在底板上方中部后侧，一级磁场调控机构的后端与二级磁场调控机构的前端前后对接，驱动机构设置在底板的左前侧并驱动一级磁场调控机构转动，在线监控仪设置在底板的右后侧，控制电柜设置在底板的右前侧。本发明能够通过磁场对等离子体热喷涂羽形实时调控，使超音速等离子体热喷涂工作处于理想的状态。

摘要： 本实用新型公开了一种超音速等离子体喷枪的阳极及超音速等离子体喷枪。主要是将常规的拉瓦尔型阳极一分为二，靠近阴极体的称基础阳极，远离阴极体的称辅助阳极，中间通过耐高温绝缘陶瓷片隔开。阴极体固定在导电枪芯上，沿轴向依次连接基础阳极和辅助阳极。工作时，将弧根位置从基础阳极转移到辅助阳极上，这样一方面保护了结构复杂的拉瓦尔型基础阳极喷嘴；另一方面拉长了电弧，在工作电流保持不变的情况提高了电压，使得能量利用率得到提高。

摘要： 本发明提供了一种电磁感应加热辅助超音速等离子喷涂喷枪装置，其中包括由作为阴极的钨棒、作为阳极的喷嘴、雾化装置和电磁感应加热装置。采用单阴极‑单阳极结构可以有效利用电弧达到高的喷涂温度，喷嘴处雾化装置可以有效增强喷涂效果和进行喷嘴冷却，电磁感应加热装置可以进行温度提升，更好的对高熔点粉末进行熔解。

摘要： 一种高耐蚀复合涂层、制备及超音速等离子喷涂封孔处理方法，高耐蚀复合涂层原料由陶瓷粉末和金属粉末组成，金属粉末为镍、铬混合粉，陶瓷粉末为碳化铬粉；将碳化铬粉、镍粉、铬粉以及酒精混匀后球磨处理、烘干得到预制粉，预制粉过筛、造粒、再过筛得到高耐蚀复合涂层材料；高耐蚀复合涂层超音速等离子喷涂封孔处理方法是将试样表面依次进行除油去污、喷砂、酒精超声清洗并烘干、预热，再采用超音速等离子喷涂的方法在试样表面进行高耐蚀复合涂层的热喷涂制备，然后采用封孔剂来进行封孔处理，烘烤得到表面有一层高耐蚀复合涂层的试样；本发明通过选择更好的耐蚀粉末、优化工艺参数并进行后期封孔处理，提高液压支架立柱的耐蚀性能。

摘要： 本实用新型公开了一种超音速等离子喷涂设备的喷嘴保护结构，包括保护筒，所述保护筒的顶端安装有顶板，所述保护筒的底端安装有底座，所述底座的内部安装有支杆，所述支杆的底端安装有三组万向轮，所述支杆的底端靠两侧均安装有弹簧，所述支杆的底端安装有两组伸缩杆，且两组伸缩杆均位于两组弹簧之间，所述支杆的顶端靠中部安装有压板，且压板的顶端安装有横杆，所述横杆的一端贯穿底座的一侧安装有踏板，且底座的内壁底端靠三组万向轮的正下方均开设有矩形槽；本实用新型所述的一种超音速等离子喷涂设备的喷嘴保护结构，能够根据喷嘴喷涂的位置来对保护结构进行移动，从而方便保护结构对喷嘴的放置，提高便利性与功能性。

摘要： 本实用新型公开了一种超音速等离子喷涂的阳极喷嘴，包括喷嘴导管，所述喷嘴导管的上端安装有喷嘴罩，所述喷嘴导管的中间开设有螺纹连接孔，所述喷嘴导管的内部位于螺纹连接孔的外侧安装有多个加速线圈，所述喷嘴导管的下端安装有底座结构，所述底座结构包括有固定底盘、支撑安装架、定位环和连接螺柱，固定底盘安装在喷嘴导管的下端，支撑安装架安装在固定底盘的上端。本实用新型所述的一种超音速等离子喷涂的阳极喷嘴，实现了喷嘴的拆分安装，更方便喷嘴的更换和拆卸维护使用，实现对等离子涂料的加速，使等离子涂料快速的喷出，更均匀高效的进行涂料喷出，并降低了涂料堵塞，为喷嘴的使用带来了便利。

摘要： 本实用新型公开了一种超音速等离子喷涂的环形送粉通道构造，包括导入管道，所述导入管道的上端安装有安装接头，所述导入管道的底部安装有对接结构，所述对接结构的外侧安装有环形分流结构，所述对接结构包括有连接螺纹、螺纹安装套、固定安装环、固定立杆、连接盘和插入管，连接螺纹开设在导入管道的外壁，螺纹安装套安装在导入管道的外侧，固定安装环安装在螺纹安装套的下端。本实用新型所述的一种超音速等离子喷涂的环形送粉通道构造，实现了整体结构的拆分连接，更方便通道构造整体的安装以及更换维护使用，实现了环形通道内的均匀送粉，并且实现环形送粉的均匀调控，更均匀的进行环形送粉以及喷涂的使用。