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以纳米WC-12Co粉末为喷涂喂料,采用超音速火焰喷涂工艺,在其它喷涂工艺参数优化的条件下,只改变枪管长度和喷涂距离,在Q235钢基体上制备了八种涂层;用X射线衍射仪和扫描电镜对喷涂粉末及涂层进行了相结构和形貌分析,探讨了枪管长度和喷涂距离对涂层显微硬度、相结构以及表面形貌的影响.结果表明:与喷距相比,枪管长度是影响纳米WC涂层显微硬度的主要因素,用长枪管制备的涂层比短枪管制备的涂层分解严重,但相应涂层的显微硬度却显著提高;当枪管长度相同时,喷距变化也会对涂层的相结构、表面形貌和显微硬度产生一定的影响.

关键词: 涂层 , 超音速火焰 , WC-12Co , 纳米粉末

高速电弧喷涂LX88A涂层的抗磨粒磨损性能

赵辉 , 王群 , 丁彰雄 , 李学谦 , 许久先

电镀与涂饰

采用高速电弧喷涂工艺在Q235钢上制备了LX88A涂层.用X射线衍射研究了涂层的相组成,用扫描电子显微镜对涂层的显微结构和磨损后的形貌进行了分析,测试了涂层截面的结合强度和显微硬度,在MLS-225型湿砂橡胶轮式磨粒磨损试验机上研究了涂层的抗磨粒磨损性能.结果表明,LX88A涂层的显微硬度平均值为1 123.3 HV(测试力0.98 N),其组织是在铁基体上弥散分布着一定量的Al2O3、Fe2B、TiB2等硬质颗粒;相对于16Mn钢,LX88A涂层的抗磨粒磨损性提高了13倍.

关键词: 高速电弧喷涂 , LX88A涂层 , 磨粒磨损 , 耐磨性

超音速火焰喷涂纳米结构涂层研究进展

王群 , 丁彰雄 , 陈振华 , 张世英 , 李学谦 , 吴维冬

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2007.02.017

超音速火焰(High Velocity Oxy -Fuel,简称HVOF)喷涂具有高速和相对较低的温度两个重要特征,能够获得比普通火焰喷涂或等离子喷涂(Plasma Spray,简称PS)结合强度更高的致密涂层.纳米材料具有独特的表面效应、体积效应及量子尺寸效应,其电学、力学、磁学、光学和热学等性能产生了惊人的变化.随着材料科学技术的深入发展, 在实际生产和生活中运用性能优良的纳米材料倍受人们关注,其中,采用热喷涂技术制备纳米结构涂层是构筑纳米结构材料的最具前途的方法之一.从目前国内外的情况来看,HVOF喷涂纳米结构涂层技术的研究取得了较大的进展.综合国内外文献,总结了HVOF喷涂制备纳米结构涂层的研究现状,着重阐述了热喷涂纳米涂层的基本过程和结合机理,指出了利用HVOF喷涂纳米结构涂层存在的问题,并对热喷涂纳米结构涂层的发展前景作了展望.

关键词: 超音速火焰喷涂 , 纳米结构涂层 , 热喷涂 , 纳米材料 , 粉末材料

超音速火焰喷涂微米和纳米结构WC-12Co涂层及其性能

王群 , 丁彰雄 , 陈振华 , 张世英 , 蒲玉兴

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.04.006

以纳米和微米级WC-12Co粉末为原料,采用超音速火焰喷涂(HVOF)方法在16Mn基体上制备了两种涂层.利用X射线衍射仪对喷涂粉末及涂层进行了相结构分析,用扫描电镜对喷涂粉末、磨粒磨损前后的涂层表面形貌进行了观察,探讨了粉末结构、涂层的组织和结构以及抗磨粒磨损的性能.结果表明:WC-12Co粉末结构对涂层的组织结构影响非常显著,微米WC-12Co粉末中的WC的分解基本上得到了抑止,而纳米结构的粉末由于出现了WC的部分分解,导致了纳米涂层的抗磨粒磨损性能相对于微米涂层提高不多,但是与基体16Mn相比,两种涂层均表现出优异的抗磨粒磨损性能.

关键词: 超音速火焰喷涂 , WC-12Co , 纳米粉末 , 磨粒磨损

HVOF喷涂纳米结构WC-12Co涂层的组织结构分析

赵辉 , 王群 , 丁彰雄 , 张云乾

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2007.04.001

纳米结构WC-12Co涂层的研究目前已受到了广泛重视,对其组织结构及影响因素的研究有利于提高涂层性能.采用HVOF工艺制备了纳米结构、多峰结构及普通微米结构3种WC-12Co金属陶瓷复合涂层,并采用SEM、XRD等对粉末及涂层的显微形貌、组织结构进行了分析;探讨了粉末在喷涂过程中的氧化脱碳机理,并指出了与之相关的影响因素.结果表明:纳米结构WC-12Co涂层结构致密,孔隙率低,与基体结合状态良好;纳米粉末在喷涂过程中比微米粉末氧化失碳严重,并发生了不同的纳米晶粒的长大;纳米粉末在喷涂过程中的氧化脱碳程度不仅与喷涂工艺有关,还在很大程度上取决于粉末本身的结构特性.

关键词: HVOF , 纳米结构涂层 , 陶瓷涂层 , WC-12Co , 组织结构

表面技术在锅炉一次风机叶片再制造中的应用研究

冯驰 , 丁彰雄 , 刘正强 , 黄宏伟 , 史恒惠 , 谢潇

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.013

目的将表面技术应用于锅炉一次风机叶片的再制造,以大幅地提高叶片的表面性能和延长其使用寿命.方法以锅炉一次风机叶片的失效机理为依据,制定一次风机叶片再制造的主要工艺过程,采用高速电弧喷涂(HARC)工艺制备了四种颗粒增强金属基复合(MMC)涂层,采用干砂冲蚀磨损试验机对涂层的冲蚀磨损性能进行了研究,对抗冲蚀性能优异的K99A和K99B涂层进行了孔隙率、显微硬度、金相结构等性能试验.结果在30°和90°两种冲蚀角度下,相比于其他两种涂层,K99A和K99B的冲蚀率较小.K99A和K99B的孔隙率分别为(2.99±0.38)％和(4.30±0.41)％,显微硬度分别为(1110±190)HV0.2和(1160±206)HV0.2,综合比较,K99A涂层具有更好的抗冲蚀磨损性能,且K99A涂层的结合强度＞42.3 MPa,满足耐磨涂层要求.结论采用氩弧焊工艺来修复一次风机叶片,不仅可以恢复其形状和尺寸,而且其强度及韧性可以满足使用要求.高速电弧喷涂K99A涂层表现出良好的抗冲蚀磨损性能,较其他三种MMC涂层提高了20％以上.一次风机叶片再制造费用远低于新叶片费用,且其耐磨性得到提高,展现了极大的经济效益.

关键词: 表面技术 , 一次风机叶片 , 失效机理 , 再制造 , 冲蚀 , 涂层