玻璃粉对低温超音速火焰喷涂钛涂层的显微结构和气密性的影响.pdfVIP

第6卷 第 1期 材 料 研 究 与 应 用 Vb1．6．NO．1 2012年3月 MATERIALSRESEARCHANDAPPLICAT10N Mar．2012 文章编号：1673—9981(2012)01—0045—05 玻璃粉对低温超音速火焰喷涂钛涂层的 显微结构和气密性的影响 戴红亮1,2刘 敏 ，邓春明。，邓畅光 ，殷傲宇 ，。 1．广东T业大学材料与能源学院，广东 广州 510081； 2．广东省T业技术研究院(广州有色金属研究院)新材料研究所 ，广东广州510650； 3．中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙 410083 摘 要：采用低温超音速火焰喷涂技术 ，用添加了球形玻璃粉的钛粉末，在多孔不锈钢表面沉积了钛涂 层．用SEM，EDS等对涂层的显微结构进行了表征，并对涂层的气密性进行了测试．结果表明：涂层由近表 面的疏松结构区和内部致密区组成 ，添加玻璃粉末可明显提高涂层的致密度，观察到有少量玻璃粉残留 在涂层中．当玻璃粉／钛粉的体积比为 1／15时，涂层具有较高的致密度和沉积率．涂层的气密性测试结果 表明，抛光态钛涂层的气密性明显优于喷涂态涂层 ，而当玻璃粉 ／钛粉的体积比为1／15时，喷涂态和抛光 态钛涂层都具有较高的气密性．钛涂层致密度和气密性的提高是 由于球形玻璃粉对沉积钛涂层的喷丸 夯实作用． 关键词：钛涂层；低温超音速火焰喷涂 ；气密性 中图分类号：TG174．44 文献标识码：A 钛及钛合金的耐腐蚀性能优异 ，被广泛应用于 表面清洗干净后直接进行喷涂．钛粉末是陕西凤翔 化工 、船舶等领域．然而由于其价格昂贵及加工难 钛粉钛材有限公司生产的高纯钛粉 ，粒度为 3848 度大，大大限制了其应用 1．采用涂层技术在某些金 m．由于该钛粉末的制备工艺是氢化一破碎一脱 属表面上沉积耐腐蚀 、性能优 良的钛及钛合金涂 氢，因而粉末颗粒有尖锐的棱角(图1(a))．添加的玻 层，是拓宽其应用的有效方法．在钛喷涂粉末中添 璃粉为规则的球形，平均粒径为58 mf图1fb))． 加一定量的玻璃粉，喷涂时硬质玻璃颗粒可夯实沉 将玻璃粉与钛粉按不同体积进行配比作为喷 积的钛涂层，获得较致密的钛涂层． 涂粉末 ，配比的总体积为 100mL，玻璃粉与钛粉的 我们采用低温超音速火焰喷涂系统 ，通过往燃 体积比分别为0／1，1／5，1／10，1／15及 1／20，所制备的 烧室内注水的方法来降低焰流温度和提高燃烧室 相应样品编号分别为0号、1号、2号、3号及4号． 的压力．在钛粉中添加一定配比的球形玻璃粉 ，获 采用低温超音速火焰喷涂系统沉积钛涂层，主 得了性能优 良的钛涂层，并对所沉积钛涂层的结构 要的喷涂工艺参数列于表 1． 和气密性进行了表征． 1．2 涂层性能 采用带能谱的JSM5910扫描电镜对粉末以及喷 1 试验方法及表征 涂态涂层的组织、厚度和结构进行表征．采用气密 性测试仪评价涂层喷涂态和抛光态的致密度，选择 1．1 涂层制备 5．6mL／min及51mL／min气体流量，测试涂层在不同 基体材料为qb25mnix4mm的多孑L不锈钢，将其 压差下的漏气流量，测试示意图如图2所示．参