超音速火焰喷涂（HVAF）Ni-WC合金涂层组织与显微硬度分析.pdf

学兔兔 机械制造文摘——焊接分册 焊接现场 超音速火焰喷涂 (HVAF)Ni．WC合金涂层 组织与显微硬度分析 张颖 ， 王佳杰 ， 王威。， 于久灏。， 王国星。 (1．哈尔滨大电机研究所 ，黑龙江 哈尔滨 150040； 2．黑龙江工程学院 材料与化学工程学院，黑龙江 哈尔滨 150050) 一 项革新_4，制备WC、CrC 及制备纳米结构方面涂层 0 前言 具有明显的优势 J。超音速火焰喷涂 已经成为热喷涂 20世纪 90年代研制成 功 的超音 速火焰喷涂 技术的主流发展方 向，目前在国内外 已经渗透到石油 (HVOF)技术是热喷涂领域一次革命性的进步，与等离 化工、冶金、电力、航天航空等各种工业领域 J。本文 子喷涂技术相比，HVOF可以大幅度提高热喷涂涂层的 试验选用超音速空气火焰喷涂 (HVAF)工艺在 Q235钢 结合强度 ，并且 同时减小甚至消除了涂层 中的氧化物 基体上制备Ni．WC涂层，对涂层的显微组织和磨损性 含量 】2J。超音速火焰喷涂包括超音速氧气火焰喷涂 能进行了分析。 (HVOF)和超音速空气火焰喷涂 (HVAF)两种工艺 。 1 试验条件和方法 近年来又出现了采用空气作为助燃剂的超音速火焰喷 涂技术，即HVAF(highvelocityair—fuelspraying)，该工 1．1 试验材料和设备 艺火焰温度低于 2000oC，远低于一般超音速火焰喷涂 试验材料采用 Ni—WC合金粉末，粒度为 一140～ 的火焰温度(3000oC左右)，同时粒子温度较低，但粒 +320目。基体为Q235钢 。喷涂设备采用哈尔滨焊接 子速度却很高，爆炸喷涂工艺相当。 研究所研制的JK2400型超音速火焰喷涂系统。燃料 HVAF工艺制备的涂层质量好，是热喷涂技术上的 为航空煤油，空气为助燃气，喷涂工艺参数见表 1。涂 表 1 HVOF／HVAF喷涂工艺参数 层厚度为 0．5～0．8mm。 2 试验结果与分析 1．2 涂层测试分析方法 利用 FE1sirion型扫描 电镜 (SEM)观察涂层的微 2．1 涂层组织形貌及能谱分析 观形貌。利用能谱分析仪 (EDX)对涂层进行元素成分 图1及图2分别为Ni—WC涂层 350倍和 1000倍 分析 。采用静态压痕法测量涂层的显微硬度 ，硬度仪 的SEM截面形貌图。从图1可以看出，涂层之间结合 型号为FM-700，加载时间30S，载荷 100g。磨损试验 良好，组织致密，孑L隙率较低 ，涂层呈层状结构，涂层与 采用 yTMTB．100型销 一盘摩擦磨损试验机 ，对磨盘为 基体界面清晰，且喷涂粒子嵌人到基体中并发生严重 YG8B硬质合金，法 向载荷为 70N，用精度为10 g的 塑性变形。说明粒子的动能较大，撞击基体后变形较 分析天平测量试样磨损失重量。 充分，颗粒问搭接紧密，能有效减少孔隙率 。 基金项 目：哈尔滨市青年科技创新人才基金资助项 目(2010RFQXG031) 2013年第 2期 23 学兔兔 学兔兔 机械制造文摘—— 焊接