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结晶器铜板表面HVOF喷涂NiCrCoBSi多主元合金涂层的高温磨损性能
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作者 黄东保 周霆伟 +5 位作者 郁海涛 贾玺泉 徐震霖 何宜柱 董振启 张慧勇 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期275-287,共13页
针对连铸结晶器铜板在服役过程中的磨损失效问题,采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在结晶器铜板表面制备了NiCrCoBSi自熔性多主元合金涂层,以提高铜板的耐磨性能。利用XRD、SEM、TEM等方法研究了NiCrCoBSi涂层的微观结构;借助摩擦磨损设备... 针对连铸结晶器铜板在服役过程中的磨损失效问题,采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在结晶器铜板表面制备了NiCrCoBSi自熔性多主元合金涂层,以提高铜板的耐磨性能。利用XRD、SEM、TEM等方法研究了NiCrCoBSi涂层的微观结构;借助摩擦磨损设备对其耐磨性进行评价,并与市场化占有率最高的电镀NiCo涂层进行对比。结果表明:NiCo涂层为单相面心立方(FCC)固溶体结构,而NiCrCoBSi涂层的主要物相包括FCC固溶体、CrB和M_(23)C_(6)。与NiCo涂层相比,NiCrCoBSi涂层的硬度提高了95%,而断裂韧性只下降了5.4%。磨损测试后发现两种涂层的磨损机制均以黏着磨损、疲劳磨损为主,伴随着少量磨料磨损。NiCrCoBSi涂层表现出优异的耐磨性和较低的摩擦因数,其磨损率较NiCo涂层降低了81%。NiCrCoBSi涂层耐磨性较高的主要原因是其较高的硬度、内部的各种硬质耐磨相以及磨损表层的加工硬化。这是因为在循环载荷作用下,涂层产生塑性变形,涂层的硬质相在塑性变形过程中被切割、旋转,导致碳化物及硼化物被细化和球化,从而提升了磨损表层的硬度。制备了具有优异高温耐磨性能的NiCrCoBSi自熔性多主元合金涂层,为长寿命铜及其合金涂层的开发提供了理论依据和技术参考。 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂 多主元合金 铜板 涂层 磨损
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Al/Ni-WC复合涂层高温抗氧化性能与扩散分析
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作者 李德元 孙继博 +2 位作者 李光全 张楠楠 祝成 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第2期197-204,共8页
【目的】碳钢因其较差的抗氧化性能,在高温工况下的使用受到了严格限制。Ni-Al金属间化合物由于具有较高的熔点和较好的高温抗氧化性能,在实际工业领域应用众多。针对含有Ni-Al金属间化合物的涂层,研究其高温抗氧化涂层的进一步应用,提... 【目的】碳钢因其较差的抗氧化性能,在高温工况下的使用受到了严格限制。Ni-Al金属间化合物由于具有较高的熔点和较好的高温抗氧化性能,在实际工业领域应用众多。针对含有Ni-Al金属间化合物的涂层,研究其高温抗氧化涂层的进一步应用,提高碳钢的高温使用寿命,拟在碳钢表面制备Ni-Al反应改性涂层。【方法】采用超音速火焰喷涂在碳钢基体上制备Ni-WC涂层,随后在其上利用电弧喷涂制备Al涂层,在800℃不同时间扩散处理下使得涂层内的Ni-Al发生反应,以得到金属间化合物并增强其高温抗氧化性能。通过记录氧化增重曲线测试涂层的高温抗氧化性能。【结果】在高温氧化过程中Al/Ni-WC复合涂层在Al/Ni界面处原位生成了富铝的Ni-Al金属间化合物。Al/Ni-WC涂层经800℃扩散处理过程中,首先形成富Al的NiAl 3,且其表面Al原子与大气中的氧原子反应形成了Al_(2)O_(3)。随着反应时间的延长,在Al/Ni界面形成的NiAl 3相转变为抗高温氧化能力更优异的Ni_(2)Al_(3)相,两种Ni-Al金属间化合物本身具有高熔点和高温抗氧化性能,且在Al/Ni-WC复合涂层表面形成的Al_(2)O_(3)减缓了氧原子的扩散过程。Al/Ni-WC复合涂层试件的扩散层厚度随着扩散处理时间的延长呈现类似线性增长趋势。经800℃扩散处理后,Al/Ni-WC涂层中NiAl 3层的增厚速率较快,且在加热10 h后原位反应生成了更厚的Ni_(2)Al_(3)层。经800℃扩散处理20 h后,经过原位反应得到了比NiAl 3层稍厚一些的Ni_(2)Al_(3)层。由于Ni_(2)Al_(3)层熔点更高且更稳定,因而经过800℃扩散处理后的Al/Ni-WC涂层具有更好的高温抗氧化能力。经900℃/50 h扩散处理后的Al/Ni-WC涂层经循环氧化后存在陶瓷相Al_(2)O_(3)、WC和NiAl相,在陶瓷相和NiAl相的共同作用下呈现较好的高温抗氧化性能。测得不同扩散时间下Al/Ni-WC涂层的扩散层厚度,得到了Ni和Al之间的扩散关系式,其扩散反应动力指数为0.79045,复合涂层对碳钢基体的保护作用明显提高。【结论】在氧化过程中形成的Ni-Al金属间化合物、Al_(2)O_(3)膜与涂层中原有WC相的共同作用下碳钢基体的高温抗氧化性能得到了明显提升。通过氧化增重实验可知,在Ni层中增加陶瓷相以后,金属-陶瓷复合涂层的高温抗氧化能力明显优于碳钢基体,因而对碳钢基体的保护效果更好。 展开更多
关键词 电弧喷涂 超音速火焰喷涂 碳钢 原位生成 Al/Ni-WC复合涂层 Al/Ni界面 高温抗氧化性能 Ni-Al金属间化合物
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超音速等离子与HVOF喷涂WC-Co涂层的冲蚀磨损性能研究 被引量:31
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作者 王海军 蔡江 韩志海 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期50-54,共5页
用超音速等离子喷涂(HEPJet)和两种进口高速氧燃气火焰喷涂(HVOF)设备(JP-5000和DJ-2700)制备WC-Co涂层,进行了孔隙率、显微硬度、结合强度及30°和90°攻角的冲蚀磨损对比实验,分析了涂层的SEM磨损形貌。结果表明,超音速等离... 用超音速等离子喷涂(HEPJet)和两种进口高速氧燃气火焰喷涂(HVOF)设备(JP-5000和DJ-2700)制备WC-Co涂层,进行了孔隙率、显微硬度、结合强度及30°和90°攻角的冲蚀磨损对比实验,分析了涂层的SEM磨损形貌。结果表明,超音速等离子喷涂WC-Co涂层综合性能与JP-5000喷涂WC-Co涂层相当,优于DJ-2700;在30°冲蚀磨损条件下,WC-Co涂层的失效行为表现为疲劳剥落和微切削两种特征;在90°冲蚀磨损时,涂层的失效主要是垂直表面的磨粒冲击力导致涂层疲劳剥落。 展开更多
关键词 超音速等离子喷涂 高速氧燃气火焰喷涂 WC-CO涂层 冲蚀磨损
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A100钢表面粗糙度与HVOF碳化钨涂层结合强度 被引量:10
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作者 王长亮 高俊国 汤智慧 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期937-942,共6页
采用超音速火焰喷涂方法在AerMet100钢(A100钢)基体上制备了WC10Co4Cr涂层,研究了不同喷砂条件对AerMet100钢表面粗糙度变化及对涂层与基体结合强度的影响.之后将涂层使用化学方法退除,观察涂层制备对AerMet100钢基体表面状态的影响,分... 采用超音速火焰喷涂方法在AerMet100钢(A100钢)基体上制备了WC10Co4Cr涂层,研究了不同喷砂条件对AerMet100钢表面粗糙度变化及对涂层与基体结合强度的影响.之后将涂层使用化学方法退除,观察涂层制备对AerMet100钢基体表面状态的影响,分析了粗糙度与涂层结合强度之间的关系.结果表明:AerMet100钢基体不同吹砂工艺产生的表面粗糙度Sa=0.994~4.983μm时,超音速火焰喷涂WC10Co4Cr涂层的结合强度均不低于72MPa.喷涂涂层过程对基体表面状态没有较大影响:基体粗糙度Sa<2μm时,喷涂后,基体表面的粗糙度略有降低;基体粗糙度Sa>3μm时,喷涂后,基体粗糙度略有升高.超音速火焰喷涂的碳化钨钴涂层与AerMet100钢基体的结合同时存在物理与机械力结合,以前者为主要结合力. 展开更多
关键词 AERMET100钢 超音速火焰喷涂 结合强度 表面粗糙度 碳化钨 热喷涂
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HVOF制备的多峰WC-12Co涂层摩擦磨损特性 被引量:20
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作者 丁彰雄 陈伟 +1 位作者 王群 曹正黄 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期425-430,共6页
本文采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺制备了2种多峰结构和1种亚微米结构WC-12Co涂层,并采用SEM、XRD等方法对3种涂层进行了显微组织、孔隙率、相结构及显微硬度分析;在进行涂层球盘摩擦磨损试验的基础上,探讨了多峰WC-12Co涂层的磨损机理... 本文采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺制备了2种多峰结构和1种亚微米结构WC-12Co涂层,并采用SEM、XRD等方法对3种涂层进行了显微组织、孔隙率、相结构及显微硬度分析;在进行涂层球盘摩擦磨损试验的基础上,探讨了多峰WC-12Co涂层的磨损机理.研究结果表明:由含30%纳米WC-12Co的粉末制备的多峰涂层WC氧化脱碳程度最低,显微硬度最高;采用含50%纳米WC-12Co的粉末制备的多峰涂层孔隙率最低、耐磨损性能最为优良. 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂(hvof) WC-12CO涂层 多峰结构 耐磨性 摩擦
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HVOF喷涂WC-12Co涂层性能及磨蚀机理 被引量:9
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作者 周夏凉 陈小明 +4 位作者 赵坚 王莉容 程文韬 伏利 毛鹏展 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2014年第10期994-996,1001,共4页
为提高水力机械表面抗磨蚀性能,采用超音速火焰喷涂(HVOF)喷涂微米粉末制备WC-12Co涂层,测试了涂层的显微硬度、孔隙率、结合强度及抗磨蚀性能。利用XRD表征了涂层的物相组成,并利用SEM分析了涂层的微观组织结构及磨蚀后的表面形貌,探... 为提高水力机械表面抗磨蚀性能,采用超音速火焰喷涂(HVOF)喷涂微米粉末制备WC-12Co涂层,测试了涂层的显微硬度、孔隙率、结合强度及抗磨蚀性能。利用XRD表征了涂层的物相组成,并利用SEM分析了涂层的微观组织结构及磨蚀后的表面形貌,探讨了涂层在含沙水流中的磨蚀机理。结果表明,获得的WC-12Co涂层的孔隙率为0.83%,平均显微硬度达1189.7HV0.2,结合强度大于62MPa,其耐磨蚀性能是基体的3倍以上,有效提高基体的耐磨蚀性能。在含沙水流中的磨蚀主要是由沙粒冲蚀和气体气蚀所引起的。 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂 WC-12CO 显微硬度 结合强度 磨蚀
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HVOF喷涂Co基WC涂层的耐锌腐蚀行为 被引量:8
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作者 李德元 谢天男 +1 位作者 尹雁冬 黄娣 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2013年第4期385-389,共5页
为了提高热镀锌用辊件的耐腐蚀性,试验采用超音速火焰喷涂方法制备WC-12Co涂层,研究了涂层在450℃锌液中的耐腐蚀性能以及失效机制.将316L/WC-12Co涂层进行液锌腐蚀,以扫描电镜能谱分析、x-射线衍射方式分析对比了未经过腐蚀试件、腐蚀... 为了提高热镀锌用辊件的耐腐蚀性,试验采用超音速火焰喷涂方法制备WC-12Co涂层,研究了涂层在450℃锌液中的耐腐蚀性能以及失效机制.将316L/WC-12Co涂层进行液锌腐蚀,以扫描电镜能谱分析、x-射线衍射方式分析对比了未经过腐蚀试件、腐蚀5天试件、腐蚀10天试件的组织变化和相组成,结果显示涂层基体Co受液锌腐蚀生成Co与Zn化合物,引发横向裂纹,导致涂层剥落.涂层全部剥落后保护失效,使母材被液锌直接严重腐蚀,最终生成锌渣FeZn13. 展开更多
关键词 辊件 碳化钨 超音速火焰喷涂 涂层 液锌腐蚀 热镀锌 横向裂纹 失效机制
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HVOF喷涂WC-10Co4Cr涂层的性能及滑动磨损机理 被引量:5
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作者 陈小明 周夏凉 +6 位作者 吴燕明 伏利 赵坚 王莉容 毛鹏展 赵鹏 马红海 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期119-123,共5页
目的研究WC-10Co4Cr涂层的耐滑动磨损性能及机理。方法在0Cr13Ni5Mo不锈钢基体上,采用超音速火焰喷涂(HVOF)制备了WC-10Co4Cr金属陶瓷涂层。分析了WC-10Co4Cr涂层的物相组成、显微组织,并测试了其硬度、结合强度、孔隙率及在560 r/min和... 目的研究WC-10Co4Cr涂层的耐滑动磨损性能及机理。方法在0Cr13Ni5Mo不锈钢基体上,采用超音速火焰喷涂(HVOF)制备了WC-10Co4Cr金属陶瓷涂层。分析了WC-10Co4Cr涂层的物相组成、显微组织,并测试了其硬度、结合强度、孔隙率及在560 r/min和1120 r/min转速下的滑动磨损性能。结果涂层的显微硬度为1325HV0.2,结合强度为72 MPa。涂层组织致密,孔隙率为0.76%。在560 r/min下磨损10h,涂层与基体的磨损失重比为1:138.36;在1120 r/min下磨损10 h,涂层与基体的磨损失重比为1:127.44。结论在滑动摩擦磨损的初期,涂层的磨损失效机制主要表现为磨粒磨损。随着滑动速度的增大,涂层的磨损失效机制主要表现为疲劳磨损。 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂 WC-10Co4Cr涂层 显微硬度 耐磨性能
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HVOF喷涂Ni基涂层性能的研究 被引量:4
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作者 李方坡 王引真 王纬 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2006年第4期25-27,31,共4页
采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)制备了3种镍基涂层,并对涂层的性能进行测试。结果表明:烧结粉末Ni60制备的涂层结合强度达44.6MPa、显微硬度963.8HV,均明显优于包覆粉末Ni包C、Ni包MoS2制备的涂层;Ni包C涂层孔隙率最高,达5.4%,并含有许... 采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)制备了3种镍基涂层,并对涂层的性能进行测试。结果表明:烧结粉末Ni60制备的涂层结合强度达44.6MPa、显微硬度963.8HV,均明显优于包覆粉末Ni包C、Ni包MoS2制备的涂层;Ni包C涂层孔隙率最高,达5.4%,并含有许多的未熔软质相;涂层中的镍起粘结作用,能显著提高涂层的结合强度和显微硬度;起减磨作用的MoS2和C相会明显降低涂层的结合强度。 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂(hvof) NI基涂层 涂层性能
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HVOF喷涂WC-17Co粉末的粒子撞击行为研究 被引量:4
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作者 叶福兴 牛安宁 +1 位作者 郭磊 丁坤英 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期882-887,共6页
超音速火焰(HVOF)喷涂粒子与基体的撞击是一个复杂的动力学过程,了解粒子与基体高速高温的撞击行为对控制HVOF喷涂过程至关重要.本文采用ABAQUS/Explicit有限元程序,依据实验过程中的数据建立模型与施加载荷,研究在HVOF喷涂中WC-17Co粒... 超音速火焰(HVOF)喷涂粒子与基体的撞击是一个复杂的动力学过程,了解粒子与基体高速高温的撞击行为对控制HVOF喷涂过程至关重要.本文采用ABAQUS/Explicit有限元程序,依据实验过程中的数据建立模型与施加载荷,研究在HVOF喷涂中WC-17Co粒子与IN718基体的撞击行为.结果表明:WC-17Co粒子在撞击过程中由固态转变为半熔融态;撞击发生后,粒子的撞击变形与基体撞击凹坑的几何尺寸与粒子初始直径的比值基本恒定,但粒子初始直径对粒子撞击变形及基体凹坑的形貌基本没有影响;粒子与基体撞击的动态持续时间与粒子的初始直径成正比,粒子的初始直径越大,撞击过程持续时间越长. 展开更多
关键词 超音速火焰(hvof) 有限元分析 粒子撞击 WC-17Co IN718
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HVOF喷涂Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层的磨粒磨损性能 被引量:8
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作者 纪岗昌 王豫跃 +1 位作者 李长久 园家启嗣 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期89-92,共4页
探讨了氧气流量、燃气流量和喷涂距离三个喷涂工艺参数对HVOF喷涂Cr3C2-NiCr涂层硬度和磨粒磨损性能的影响。结果表明 ,燃气流量、氧气流量和喷涂距离对涂层的显微硬度和磨粒磨损性能的影响规律有所不同。在较高的燃气流量、适中的氧气... 探讨了氧气流量、燃气流量和喷涂距离三个喷涂工艺参数对HVOF喷涂Cr3C2-NiCr涂层硬度和磨粒磨损性能的影响。结果表明 ,燃气流量、氧气流量和喷涂距离对涂层的显微硬度和磨粒磨损性能的影响规律有所不同。在较高的燃气流量、适中的氧气流量和喷涂距离条件下 ,涂层具有较高的显微硬度 ;而氧气流量和燃气流量对涂层的磨粒磨损性能影响较大 ,适中的燃气流量条件下 ,涂层的磨粒磨损失重量较低 ,高的氧气流量条件下 ,磨损失重量显著增加。涂层的硬度与磨损性能无明确的相关关系。对涂层不同磨损区域的表面形貌研究表明 ,犁沟切削是涂层磨粒磨损初期的主要特征 ,而碳化物的断裂与剥落是影响涂层磨粒磨损寿命的主要问题。 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂 Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层 磨粒磨损
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基于正交回归实验设计方法的HVOF喷涂Cr_3C_2-NiCr涂层磨粒磨损性能的研究 被引量:9
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作者 纪岗昌 王豫跃 +1 位作者 李长久 圆田启嗣 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2001年第2期12-15,29,共5页
基于正交实验设计方法 ,系统试验研究了氧气流量、燃气流量和喷涂距离对超音速火焰喷涂 Cr3C2 Ni Cr涂层磨粒磨损性能的影响 ,获得了喷涂工艺条件与涂层磨粒磨损失重量的定量关系和最佳的喷涂工艺参数 ,并进行了实验验证。结果表明 :氧... 基于正交实验设计方法 ,系统试验研究了氧气流量、燃气流量和喷涂距离对超音速火焰喷涂 Cr3C2 Ni Cr涂层磨粒磨损性能的影响 ,获得了喷涂工艺条件与涂层磨粒磨损失重量的定量关系和最佳的喷涂工艺参数 ,并进行了实验验证。结果表明 :氧气流量、燃气流量和喷涂距离对涂层磨粒磨损性能具有交互影响。其中燃气流量和氧气流量的影响较为显著 。 展开更多
关键词 正交回归试验设计 超音速火焰喷涂 CR3C2-NICR涂层 磨粒磨损 定量关系 喷涂工艺参数
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HVOF喷涂NiCr-Cr_3C_2过程中Laval管壁结瘤成因的探讨
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作者 秦清彬 王引真 肖明颖 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2007年第1期45-48,共4页
围绕超音速火焰喷涂NiCr-Cr3C2涂层时在Laval管内壁产生结瘤的问题,在分析结瘤产物显微结构的基础上探讨了形成结瘤的原因。研究发现,结瘤产物具有层状组织结构,说明结瘤的形成机制与涂层形成机制相似;在HVOF喷涂时,导致Laval管内壁结... 围绕超音速火焰喷涂NiCr-Cr3C2涂层时在Laval管内壁产生结瘤的问题,在分析结瘤产物显微结构的基础上探讨了形成结瘤的原因。研究发现,结瘤产物具有层状组织结构,说明结瘤的形成机制与涂层形成机制相似;在HVOF喷涂时,导致Laval管内壁结瘤的原因主要包括:喷涂材料、喷涂粉末颗粒粒度、喷涂工艺参数、Laval管的内表面粗糙度。 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂 结瘤 影响因素 NiCr-Cr3C2涂层
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新型环缝轴向送粉HVOF枪结构设计与分析
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作者 张三川 田金坤 王凯 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第5期79-81,85,共4页
针对目前超音速火焰喷涂(HVOF)枪在实际喷涂作业中出现的枪管结瘤堵塞和刮伤磨损等问题,该文提出了一种新型环缝轴向送粉HVOF枪结构。首先对HVOF枪结构和工作原理进行分析,其次运用空气动力学原理对新型喷枪的燃烧室、环缝喷嘴和导流环... 针对目前超音速火焰喷涂(HVOF)枪在实际喷涂作业中出现的枪管结瘤堵塞和刮伤磨损等问题,该文提出了一种新型环缝轴向送粉HVOF枪结构。首先对HVOF枪结构和工作原理进行分析,其次运用空气动力学原理对新型喷枪的燃烧室、环缝喷嘴和导流环等关键结构进行了设计,最后对这款新型喷枪运用ANSYS Workbench软件对其流场进行模拟分析,并采用对比研究的方法对其进行喷涂试验。结果表明:设计出的新型喷枪焰流飞行稳定、粒子速度可靠、喷涂性能良好,很好地解决了目前使用喷涂枪管喷涂时出现的问题,符合设计初衷。 展开更多
关键词 hvof 轴向送粉 结构设计 空气动力学原理
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HVOF金属陶瓷涂层的冲蚀失效行为研究现状 被引量:4
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作者 刘晓斌 康嘉杰 +3 位作者 岳文 付志强 朱丽娜 王成彪 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A01期312-316,共5页
超音速火焰喷涂具有粒子飞行速度高、涂层质量好、沉积速度快、材料选择性好以及与基体的结合强度高等优点。冲蚀是水轮机过流部件、轮船螺旋浆、泥浆泵及钻杆等的主要失效形式之一。HVOF技术制备的金属陶瓷涂层因其能显著提高金属零部... 超音速火焰喷涂具有粒子飞行速度高、涂层质量好、沉积速度快、材料选择性好以及与基体的结合强度高等优点。冲蚀是水轮机过流部件、轮船螺旋浆、泥浆泵及钻杆等的主要失效形式之一。HVOF技术制备的金属陶瓷涂层因其能显著提高金属零部件的耐冲蚀性能而受到广泛应用。本文对国内外HVOF喷涂金属陶瓷涂层的冲蚀失效行为进行综述,系统归纳了冲蚀颗粒粒径、冲蚀速度、攻角等外部因素及涂层的结合强度、孔隙率、涂层颗粒尺寸、碳化物颗粒的大小等内部因素对HVOF喷涂金属陶瓷涂层冲蚀失效行为的影响机制。并指出综合评价外部服役条件和自身性能参数对涂层冲蚀失效行为的作用机理是本领域今后研究的重点方向之一。 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂 涂层 冲蚀 失效行为
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WC晶体结构特征对HVOF喷涂纳米结构WC-CoCr涂层组织及性能的影响 被引量:9
16
作者 王大锋 马冰 +3 位作者 陈东高 马良超 刘红伟 吴进明 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期88-97,共10页
为提高纳米结构WC-CoCr涂层的综合力学性能,采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺制备纳米结构和超细结构WC-CoCr涂层。探讨了不同晶体特征的WC粉末对颗粒飞行和沉积变形过程的脱碳行为、涂层微观组织及力学性能的影响。结果表明:含有高密度位... 为提高纳米结构WC-CoCr涂层的综合力学性能,采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺制备纳米结构和超细结构WC-CoCr涂层。探讨了不同晶体特征的WC粉末对颗粒飞行和沉积变形过程的脱碳行为、涂层微观组织及力学性能的影响。结果表明:含有高密度位错的超细WC粉末在喷涂过程中发生了严重的氧化脱碳,形成了大量的W2C相,涂层孔隙率较大,断裂韧性显著降低。而含有显著孪晶的纳米WC颗粒具有抑制WC脱碳和增强涂层断裂韧性的作用,纳米结构涂层呈现低脱碳率、高致密性、高硬度和高断裂韧性的优良综合性能。 展开更多
关键词 WC-CoCr涂层 WC晶体结构特征 超音速火焰喷涂 脱碳机理
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碳化钨HVOF涂层高速磨削工艺参数优化试验研究 被引量:4
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作者 徐成 高文理 尚振涛 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第10期94-101,共8页
针对碳化钨涂层加工过程中钴易析出的难题,基于加工前后涂层表面Co/Cr比值的变化,提出了碳化钨涂层专用磨削液优选的新方法,并通过试验验证了其效果;在此基础上,研究了不同砂轮参数对磨削过程的影响规律,进而开展了磨削正交试验,探究了... 针对碳化钨涂层加工过程中钴易析出的难题,基于加工前后涂层表面Co/Cr比值的变化,提出了碳化钨涂层专用磨削液优选的新方法,并通过试验验证了其效果;在此基础上,研究了不同砂轮参数对磨削过程的影响规律,进而开展了磨削正交试验,探究了磨削工艺参数对磨削力及表面粗糙度的影响权重。结果表明:1)分别就3种不同磨削液进行析出对比试验,试验优选出磨削液I(型号为HOCUT795)对钴析出的抑制效果最佳;2)砂轮粒度对于磨削过程影响最为显著,粒度越大,表面粗糙度越小,与陶瓷结合剂相比,树脂结合剂砂轮能获得更好的磨削表面质量;3)在对磨削力以及表面粗糙度的正交试验中,磨削深度对于磨削力的影响权重最大,砂轮线速度对表面粗糙度的影响权重最大。 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂 碳化钨涂层 正交试验 磨削液 磨削力 表面粗糙度
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20钢基体表面HVOF硬质合金涂层电接触强化后的组织和性能研究
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作者 张敬权 顾伟生 +1 位作者 王亚林 朱世根 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第18期116-118,共3页
采用超音速火焰喷涂技术,在20钢表面制备WC-12Co涂层并对其进行电接触强化实验。通过金相显微镜观察试样的显微组织与形貌,利用维氏显微硬度仪分析显微硬度的分布特征,采用试样剪切法表征基体与涂层的结合强度。结果表明,经电接触强化后... 采用超音速火焰喷涂技术,在20钢表面制备WC-12Co涂层并对其进行电接触强化实验。通过金相显微镜观察试样的显微组织与形貌,利用维氏显微硬度仪分析显微硬度的分布特征,采用试样剪切法表征基体与涂层的结合强度。结果表明,经电接触强化后,涂层表面缺陷明显减少,涂层致密,涂层与基体间过渡区不明显,出现冶金结合状态。强化后涂层硬度总体上升,涂层与基体的结合强度显著提高。 展开更多
关键词 电接触强化 hvof 涂层
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喷涂角度对内孔HVOF制备纳米WC-10Co4Cr涂层组织及抗泥沙冲蚀性能的影响 被引量:6
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作者 张磊 曹文菁 +3 位作者 霍嘉翔 张凯 PANDEY Roshan 陈小明 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期52-58,共7页
采用内孔氧-丙烷超音速火焰喷涂(HVOF)技术在ZG0Cr13Ni5Mo不锈钢基材表面制备纳米WC-10Co4Cr涂层,研究了45°和90°两种内孔喷枪的喷涂角度对涂层组织和性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了不同喷涂... 采用内孔氧-丙烷超音速火焰喷涂(HVOF)技术在ZG0Cr13Ni5Mo不锈钢基材表面制备纳米WC-10Co4Cr涂层,研究了45°和90°两种内孔喷枪的喷涂角度对涂层组织和性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了不同喷涂角度下涂层的物相组成和微观组织,通过金相显微镜和维氏硬度计测定了涂层的孔隙率和显微硬度,利用粗糙度仪和光学轮廓仪表征了涂层表面的粗糙度及三维形貌,并利用冲蚀磨损试验机对比研究了基材与涂层的抗泥沙冲蚀性能。结果表明:45°和90°两种内孔喷枪所制备纳米WC-10Co4Cr涂层主要成分均为WC、W_(2)C和非晶态CoCr合金相,小角度喷涂易导致条状孔隙缺陷的产生。两组涂层的孔隙率均随喷涂角度的减小而增大;显微硬度随着喷涂角度的降低而下降,两组涂层均在垂直喷涂时达到最高硬度值,分别为1313 HV_(0.2)和1383 HV_(0.2);表面粗糙度随着喷涂角度的减小而升高;抗泥沙冲蚀性能随喷涂角度的增大而提高,两组涂层均在垂直喷涂时获得最高的抗冲蚀性能,分别是基材的7.12倍和5.39倍。内孔HVOF在40°以上的喷涂角度下所制备涂层可保持较好的组织性能,适合工件狭小内空间的喷涂强化。 展开更多
关键词 纳米WC-10Co4Cr涂层 超音速火焰喷涂(hvof) 内孔喷枪 喷涂角度 微观组织 显微硬度 泥沙冲蚀
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HVOF喷涂WC-12Co粒子沉积行为分析 被引量:7
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作者 查柏林 贾旭东 +3 位作者 王金金 石易昂 苏庆东 张天昊 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期101-110,共10页
目的研究不同超音速火焰喷涂条件下WC-12Co粒子在45#碳钢基体上的沉积变形行为。方法基于Johnson-Cook塑性材料模型与Thermal-Isotropy-Phase-Change热材料模型,采用LS-DYNA进行建模分析。结果不同喷涂参数下,WC-12Co粒子在45#碳钢基体... 目的研究不同超音速火焰喷涂条件下WC-12Co粒子在45#碳钢基体上的沉积变形行为。方法基于Johnson-Cook塑性材料模型与Thermal-Isotropy-Phase-Change热材料模型,采用LS-DYNA进行建模分析。结果不同喷涂参数下,WC-12Co粒子在45#碳钢基体上的沉积行为存在明显差异。沉积过程中,粒子等效塑性应变幅度高于基体;粒子边缘位置等效塑性应变幅度高于粒子中心轴线位置;粒子初始速度与初始温度的增加有助于提升结合界面温度与粒子扁平化程度;粒子初始温度与粒子初始速度对接触界面能量变化影响程度基本一致,单位粒子初始速度与温度提升的能量贡献比l分别为0.78以及0.76,二者的能量贡献比近似相同;适度的基体预热(Ts=500 K)可以促进粒子变形,加深沉积坑深度,增大粒子与基体的结合面积,有助于提升粒子与基体之间的结合强度。基体过冷(Ts=300 K)将导致粒子“翘曲”,降低粒子与基体之间的结合面积,基体过热(Ts=600 K)将导致二者结合处于不稳定状态,易引起粒子剥落,二者均不利于粒子与基体的有效结合。结论一定范围内提升粒子初始速度、温度与基体初始温度,可以提高粒子扁平化程度,增大粒子与基体结合面积,提升粒子与基体的结合性能,进一步提高涂层质量。 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂 有限元 粒子沉积 粒子速度 粒子温度 基体预热温度
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