粉末物理性能对热喷涂涂层影响.pdfVIP

维普资讯 第27卷 第1期 北 京 科 技 大 学 学 报 V01．27NO．1 2005年 2月 JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeijing Feb．2005 粉末的物理性能对热喷涂涂层的影响 陈国安” 颜永根 杨王碉 孙祖庆 1)北京科技大学材料科学与工程学院，北京 1000832)上海宝钢技术中心 ，上海 201900 3)北京科技大学新金属材料国家重点实验室，北京 100083 摘 要 在 SUS316L不锈钢基体上，采用HVOF和DGS两种不同的工艺方法，分别喷涂 WC—l2Co和FeAI涂层 ，观察WC一12Co和FeAI粉末的颗粒形貌 、粒度组成以及 DTA，研究它 们对热喷涂涂层质量的影响．通过表面粗糙度 、显微硬度、形貌相 以及x射线衍射谱等分析 表明，球化程度高，颗粒大小均匀的粉末可使涂层的组织均匀，致密性好 ，结合强度高．采用 HVOF方法喷涂WC一12Co涂层的质量最好，而采用DGS工艺喷涂FeAI涂层的工艺参数还有 待于进一步优化． 关键词 涂层；热喷涂 ；颗粒形貌：粒度组成 ：DTA 分类号 TG174．2；TG174．442 热喷涂技术是一种重要的表面改性技术，可 首先对基体进行毛化处理．用多棱的金刚砂 以根据不同地需求使基体表面获得抗腐蚀、抗氧 (直径约为 1-2mm)，在压缩空气的携带下，喷射 化、耐高温、耐磨损等特殊的物理化学性能…．热 到基体表面，形成粗糙的表面，并且除去表面的 喷涂技术极大地丰富了基材的使用范围．涂层的 氧化层．最后，用压缩空气吹去喷沙面的灰尘． 性能是 由喷涂材料、喷涂工艺等多种因素决定 热喷涂工艺采用超音速喷涂 (HVOF)和爆炸 的．热喷涂材料除应满足使用性能要求外，还应 喷涂 (DGS)．其主要的工艺参数如下．超音速喷 具有较好的工艺性能如热稳定性、良好的润湿 涂：试样转速 120／min，送粉速度80g／min，枪 口距 性、喷涂后形成的涂层的热膨胀系数尽可能与基 试样距离即喷涂距离为380mm．爆炸喷涂：炮 口 体材料相接近等 ． 与试样的距离为 180mm，炮频4次，压缩空气压 近些年来，超音速喷涂和爆炸喷涂是被广泛 力0．41VIPa，粉末流量20g／min，氧气与乙炔的总流 采用的两种喷涂方法，其喷涂的涂层质量较好， 量 50L／min，流量 比为 1：2． 孔隙率低 ，结合强度高 ．而WC一12Co和FeA1涂 喷涂完成后，用丙酮溶液配合超声波清洗涂 层是最具代表性的涂层，耐磨耐蚀性能优 良 ． 层，目的是在不破坏涂层的情况下，清除涂层上 本文则主要研究金属粉末材料的物理性能对热 的油污和附着的脏东西． 喷涂 (超音速喷涂和爆炸喷涂两种不同工艺)涂 层性能的影响． 2 实验结果及分析 1 实验方法 2．1粉末的物理性能 (1)粉末的形貌 ．粉末的球化程度越高，其固 基体材料采用SUS316L不锈钢，试样加工成 态流动性越好．在相同的工艺参数下，粉末的球 40mmx50mmx6mm钢板．喷涂粉末采用国产的 化程度越高，喷涂工艺过程越稳定，送粉越顺畅， FeA1粉末(成分为40％Fe)和美国PRAXAIR公司 喷枪的火焰越集中，粉末的沉积效率也越高．相 的WC一12Co烧结粉末(成分为w，12％Co，5％C； 反，粉末的形状不规则，喷枪的火焰容易发散，粉