电弧喷涂自结合层的性能比较.pdfVIP

电弧喷涂自结合涂层的性能比较 沈阳1：业大学(110023)沈阳市锅炉压力容器检测研究所(110030) 张巾礼 郝延平 摘要热竣涂涂层与工件基体通常以机械方式结合，其结台强度与摹体的表面粗化程 度密切相关。一些材料经电弧喷涂后‘i钢铁基体存在·定程度的冶金结合．它们可以牢 固地结合在光滑洁净的工件表面卜I、自结合材料经常被用做过渡底层．来改善热喷涂涂 丝、Mo、T·、Ni—cr、B—01等材料的冶金结合效果及相关性能，介绍了上述几种材料的电弧 喷涂工艺参数。 关键词电弧喷涂 自结夸材料结夸强度 l前言 自从】940年发现热喷涂钼涂层可以与钢铁工件基体形成冶垒结合现象，开始开发热 喷涂自结合材料的研究工怍。由于涂层与基体问的结合，J}芒往是涂层体系tp最薄弱的环 节+自结合材料的应用在很大程度j．提高r涂层体系的使f。4靠性。目前已经开发出r 儿种自结合涂层剃料。最早使用的自结合涂层材料《、J’锇㈧。)以外．还有铌(Nh)和钽 (7h)等高熔点金属j这类材料有扣似的自结合机}”它们的熔点较高，喷涂时熔滴携带较 多的热量。同口0过热的熔滴极易’J周尉空气经尘1{化反直．放出大量的热，对熔滴有二次 加热的佧片j。这些因素部有利{：涂层与铲，‘k体发生冶金结合效应。例如、M。的熔点为 2622屯，在喷涂过程中，Mo与O，￡}二成q．．，每克分子可放出1804千卡的生成热。Mo如 在795℃变为液相，【150℃沸惜砖7j、也常很少残留在涂层中“。由于铝是最早用于热喷 涂的自结合材料，所以人们xj州i。f{站合机理和相关性能研究较多“。 除了高熔点金属外，目觚已开发的热喷涂自结台涂屡材料还有镍包铝粉、铝包镍粉、 镍铝复合丝+镍铝合金丝、锚青铜丝，镍铬铝合金丝等。早在1964年镍铝材料开始用于热 喷涂工业。起初人们认为在喷溶过程中，镍铝材科中的镍与铝发生反应形成Nj，AI和 N…金属问化台物．所放出的热毋列熔滴有两次加热作用，造成过热的熔滴与钢铁基体发 生冶金结合现象“。近瑚的研究袁引．镍铝金属间化合物的生成并不是产生自结合作用 的唯一因素，这些材料的自结合作用主要来源于材料中镍和铝分别的氧化反应。它们的 氧化反应放出大量的热，从而使熔滴与工件基体发生冶金结合?基于后一种观点开发出 的镍铝合金丝就很好地证明了这个理论“。类似的铝青铜，镍铬铝，镍铬等材料的白结合 作用都可以用这个理论加以解释、…。 电弧喷涂与火焰喷涂相比具有生产效率高．涂层结合强度高，操作简便等特点。自结 合材料经电弧喷涂后，其自结台性能更加充分发挥。在本文的工作中，通过对几种电弧唼 ·57· 涂自结合涂层结合性能和工艺性能的比较，综合评价这些自结合材料，以期为它们的实际 ”． 应用提供可靠的依据。 2试验材料及试验内容 2．1试验材料 ， 全部试件的基体材料为45碳钢。 试验中选用的自结台涂层材料的化学成分如表l所示。 表j 试验选用的自结合涂层材料的化学成分 材料名称 化 学 成 分 MD 99．95％Mo NI—Al复合丝 80％Ni Ni—Al台金丝 5％ A1． 95％Ni 9—2 9．1％AJ，2．1％Mn，其余cu QAl Ni—Cr 20％ Cr。80％Nl B—Ol Ti 99．9％n 《j一 2．2喷涂设备及工艺 试验使用的热喷涂设备为沈阳工业大学研制的xOP一5电弧喷涂设备。设备的电坯 调节范围为24—