第１１）卷第４期２００２年１２月
材料科学与工艺
ＭＡＴＥＲＩＡＬＳＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖ０１．１０ＮＯ４
Ｄｅｃ２００２
等离子喷涂一激光重熔陶瓷涂层
存在问题及改进措施
陈传忠¨，雷廷权１，包全合２，姚书山２
（Ｉ．哈尔滨工业大学材料科学与工程学院．黑龙江哈尔滨１５０００１；２山东大学材料科学与工程学院，山东济南２５００６１）
摘要：等离子喷涂是目前国内、外最常用的金属表面陶瓷涂层技术，但涂层的组织呈粗大的片层状、孔隙
度较高、裂纹较多，且涂层与基材间为机械结合．等离子喷涂层的激光重熔为这一技术难题的解决提供了一
条新的途径．使陶瓷材料的优异性能充分发挥出来．为此，综述了国内、外激光表面重熔等离子喷涂陶瓷涂层
的研究现状，总结了等离子喷涂陶瓷涂层激光重熔后的组织特征与性能特点，分析了激光重熔过程中存在裂
纹和剥落等问题的原因，提出了这些问题的解决途径，并展望了该项技术的应用前景
关麓词：等离子喷涂；激光重熔；陶瓷涂层；改进措施
中围分类号：ＴＧｌ７４，ＴＮ２４９文献标识码：Ａ文章编号：１００５—０２９９（２００２）０４—０４３１—０５
Ｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｔｈｅｉｍｐｒｏｖｉｎｇｍｅａｓｕｒｅｓｉｎｌａｓｅｒｒｅｍｅｌｔｉｎｇ
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陶瓷材料具有优异的耐磨、耐蚀、耐热和抗高温氧化性能，但其脆性较大、耐疲劳性能差、对应力和裂纹敏感，且难以加工，使其应用受到了限制．金属表面陶瓷涂层技术的研究拓宽了陶瓷材料的应用范围”‘，将陶瓷材料的优异性能和金属材料的强韧性和良好的工艺性有机的结合起来．
收蔫日期：２０ｆｉｔ—ｔＯ—ｔｔ
作者筒介：陈传忠（１９６３一），男，教授．
雷廷权（１９２８一），男，教授，博士生导师，中国工程院院与ＰＶＤ、ＣＶＤ、堆焊、火焰喷涂等表面涂层技术相比，等离子喷涂具有沉积速度快、生产效率高、适用范围广等优势”１，解决了难熔材料和陶瓷材料的喷涂问题，是目前国内、外最常用的表面涂层方法”’４’．然而，等离子喷涂陶瓷涂层存在以下几种固有的缺陷。…：①等离子喷涂层具有典型的层状结构，喷涂材料在化学成分和晶体结构上常处于非平衡状态，即存在不均匀性，性能不稳定；②在变形粒子依次堆积形成涂层的过程中，不可避
万方数据
材料科学与工艺第ｌＯ卷
免地在陶瓷涂层ｒ｜ｌ产生较多的裂纹；③涂层扎隙度较高，耐磨、耐蚀和抗氧化性能得不到保证；④片层间经常被氧化物类物质所隔离，界面结合的主要形式为机械结合，涂层与基材间亦为机械结合，抗冲占性能差，不适于重载、冲击和高应力工作条件．这些缺陷的存在，尚未使陶瓷材料的优良性能充分发挥出来等离子喷涂层的激光重熔为这一技术难题的解决提供了新的途径”‘…，消除了喷涂层的层状结构、大部分孔隙和氧化物央杂，形成ｆ均匀致密的陶瓷涂层，保证了涂层的性能，从而提高了工件的使用寿命．为此，本文在综述国内外激光表面重熔等离子喷涂陶瓷涂层研究现状的基础上，分析了激光重熔过程中存在裂纹和剥落等问题的原因，提出了这些问题的解决途径，以促进该项技术在生产中的实际应用，
１涂层组织
目前，对等离子喷涂陶瓷层的激光重熔多集中在ＺｒＯ：和ＡＩ：Ｏ，等热障涂层的研究．激光重熔后，消除了等离子喷涂层的层片状组织形态，形成了以树枝晶和等轴晶为主的涂层组织ｍ’“．由于激光重熔的条件不同，枝晶组织呈现出不同的形态，常见的枝晶组织有胞状枝晶和柱状枝晶两种，在激光重熔等离子喷涂ＹＰＳＺ（ＹｔｔｒｉａＰａｒｔｉａｌｌｙＳｔａ－ｈｉｌｉｚｅｄＺｉｒｃｏｎｉａ）”…，ＡＩ，Ｏ，Ｌ９，“１和Ａ１，０｛一１３％Ｔｉ０，（质量分数）…１陶瓷层时都存在这两种组织形态．当采用较小的激光比能进行重熔时，喷涂层尚未熔透，在扫描速度较快的条件＿Ｆ，重熔层在表面和熔体与未熔陶瓷层界面上同时形核．表面形核长大的枝晶呈胞状，界面形核长大的枝品呈柱状．当采用较高的激光比能且扫描速度较快的条件下进行重熔时，仅在熔体与未熔陶瓷层界面形核长大，涂层底部为等轴晶．上部为柱状晶”…．当采用较高的激光比能且扫描速度较慢的条件下进行重熔叫，喷涂层完全熔透，重熔层组织均为大致沿热流方向的拄状晶”““５
激光重熔后的冷速极快，非平衡相的比例相列增加，甚至出现一些新的相结构，如非晶态的形成，反相晶界的形成等激光重熔ＡＩ：ｏ，等离子喷涂层时，会促使涂层中的亚稳定相１一Ａ１：Ｏ，向稳定卡日ｄ～Ａｌ。Ｏ，转变，消除＇ｒ化学稳定性差的１一ＡＩ：０３”。“’．激光重熔等离子喷涂ＺｒＯ：一８％Ｙ，０、（质量分数）层的研究结果表明。”１，等离子喷涂Ｚｒ０２—８％Ｙ：０３层由２％ｍ十９８％ｔ’组成，经激光重熔后，涂层由１００％ｔ’相组成，存在少量非晶，ｔ’相周围有反向畴界，激光重熔抑制了ｍ相的形成．因此，可通过控制激光处理工艺参数，获得有益相、并控制有害相的形成，从而达到改性的目的．
２涂层性能
等离子喷涂Ｙ：０，稳定ＺｒＯ：涂层是典型的热障涂层，被广泛应用于陶瓷发动机和透平机叶片Ｊ：，但因等离子喷涂层气孔率高，腐蚀介质易侵Ａ到陶瓷层与过渡层界面上，引起陶瓷层剥落和开裂，致使工什过早失效．采用激光莺熔处理可提高陶瓷层的致密度，起到封孔的作用．等离子喷涂２１０２一∞％Ｙ２ｑ（质量分数）涂层在Ｎａ２｝ⅡＵ－１２｜１２０盐中加热到１２｛３０℃，涂层腐蚀严重，经激光重熔后，陶瓷层基本上无腐蚀”ｏ．在等离子喷涂ＺｒＯ：涂层中因存在１１１相，因此极易被钒和硫的化合物腐蚀，而经激光重熔后，消除了ｍ相，提高＿ｒ陶瓷层的化学稳定性ｍ－．
对激光表面重熔对等离子喷涂Ａ１：０，陶瓷涂层耐腐蚀性影响的研究表明”ｌ，激光表面重熔使氧化铝涂层由层片状结构转变为等轴晶与树枝晶，消除了表层中的疏松、孔隙等缺陷，提高了陶瓷层的致密度与结合强度，阻止了腐蚀介质渗入，减少了－阳极溶解；激光表面重熔促使涂层中合金元素均匀分布，减少了涂层中微电池数目，改善了涂层的耐蚀性．喷涂层中加入适量的稀土，可以增加涂层韧性，明显减少激光重熔过程中重熔层的裂纹，使涂层有效地保护了基体、提高了试样的耐蚀性．
对铸铁和ｌｎｃｏｎｅｌ合金表面Ｙ，０，稳定的ＺｒＯ：陶瓷等离子喷涂层及激光重熔层热疲劳性能（如表１所示）的研究表明””，激光重熔后的热疲劳抗力明显高于等离子喷涂层，且随着涂层厚度的增加，热疲劳抗力的提高幅度增大，热疲劳抗力的提高与最熔后涂层结合力的提高和柱状晶的形成对热应力起到一定的协调作用有关．在激光重熔ＹＳＺ陶瓷等离子喷涂层时，与激光束同轴加入Ａ１：Ｏ，陶瓷粉末作为填料，补充到熔池内，减轻了凝固收缩的程度，起到了减少收缩应ｊＪ的作用，重熔后涂层表面裂纹减少甚至消失，涂层组织为致密度和硬度极高的ＡＩ：０，一ＺｒＯ，共晶组织，抗热疲劳性能显著改善”“．
对Ｃｒ２０，等离子喷涂层及激光重熔层的摩擦磨损特性的研究表明，Ｃｒ：０，激光重熔层的耐磨性能明显高于等离子喷涂层““．高速钢表面Ａ１２０，陶瓷激光重熔层的耐磨性能是等离子喷涂
万方数据
第４期陈传忠．等：等离子喷涂一激光蕈熔陶瓷涂层存在问题及改进措施－４３３
层的２～３倍”。”Ｊ．激光重熔ＹＳＺ陶瓷等离子喷涂层时，加入Ａｌ，０，填料，耐磨性提高了３倍以上““．在碳钢、铸铁和不锈钢表面激光熔覆Ｃｒ３Ｃ：（Ｎｉ—Ｃｒ—Ｍｏ）复合涂层后获得了细小的组织和颗粒的均匀分布，与等离子喷涂方法相比较，在商接触载荷下耐磨性有大幅度地提高”…．由此可知，等离子喷涂陶瓷涂层激光重熔后，组织形貌得到了明显细化，致擀度和硬度显著提高，耐磨性能大幅度地提高．
表ＩＹ２０，稳定ＺｒＯ：陶瓷等离子喷涂层厦激光重熔层的热冲击抗力（涂屡破坏时的循环次数）Ⅲ１
ＴａｂｌｅｌＴｈｅｒｍａｌｓｌｌｏｃｋｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ（ｃｙｃｌｅｓｔｏｆｔⅫＵｕｒｅ）ｏｆｐｌａｓ－ｍ－叩ｒａｙｅｄａｎｄｌａｓｅｒ—ｒⅢｌｔｅｄ加ｚ－Ｙ２０３ｃｏａｔｉｎｇ
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３存在问题及改进措施
由于陶瓷材料的耐热冲击性差、断裂韧性值低，因此在激光重熔过程中的急剧加热、冷却条件下易产生裂纹．陶瓷材料的熔点大大高于金属基体．且它们之『．日Ｊ的热膨胀系数、弹性模量和导热系数等物理参数相差很大，在激光辐照后所形成的熔池区域的温度梯度很大，由此产生的热应力容易导致涂层产生裂纹或剥落．等离子喷涂陶瓷层和金属基体之间只限于机械结合，热导率低的陶瓷因局部加热而容易剥落，特别是喷涂层未熔透时，更容易剥落．另外，金属基体的熔体与陶瓷材料熔体之间的相容性较差，也易出现裂纹和孔洞”…，熔融陶瓷的粘度高，膨胀的气体不易溢出”．因此，裂纹的产生和涂层的剥落是激光重熔等离子喷涂陶瓷涂层最棘手的问题．
为了获得质量优异、无缺陷或少缺陷的激光重熔涂层，一方面应从理论上对作为激光熔覆技术理论基础的快速凝固理论及复合涂层界面精细结构作深入的研究，揭示激光重熔过程的本质；另一方面，应从上艺土对涂层的构成与质量进行控制与改进”“，或加入某种添加剂降低陶瓷涂层与基体之间的物理性能的差异（如线膨胀系数、弹性模量等），以减少熔覆后的热应力和组织应力．可采取以下几种措施改善陶瓷涂层的性能．３．１以金属作粘结相形成金属陶瓷涂层
将陶瓷粉末与金属粉末混合、或采用包覆陶瓷粉末进行等离子喷涂，然后进行激光重熔，形成金属陶瓷涂层９一ｏ．在设计这类复合涂层时，除了考虑涂层的使用性能外，还应该考虑陶瓷颗粒与合金基体之间物理性能的匹配、陶瓷颗粒与液态金属之间的润湿及化学反应、涂层与基材间的界面结合等”…，以获得复合组元之间物理力学性质的最佳组合．采用金属粘结相缩小了涂层材料与金属基材间热膨胀系数、弹性模量等物理性能差别，提高了与基材的润湿能力，显著地减小了激光熔覆层的开裂敏感性虽然牺牲了部分陶瓷材料的优异性能，但仍有巨大的应用价值．
３．２采用过渡合金层或制备梯度陶瓷涂层采用ＮｉＡｌ，ＮｉＣｒＡＩ，ＮｉＣｒＡＩＹ，ＣｏＣｒＡＩＹ等塑性较好的合金为过渡层，形成复合涂层，过渡合金的采用减缓了涂层中的应力集中，降低了涂层的开裂倾向”。”．梯度涂层亦称成分渐变涂层，它克服了单一或复相涂层的缺点，如涂层与基体的匹配等””２…．文献［２９］以Ａｌ：０，＋１３％ＴｉＯ：（质量分数）为表层，分别以Ｎｉ／ＡＩ，０，和５０％Ｎｉ／Ａ［＋５０％（Ａ１：０，＋１３％Ｔｉ０２）为中间层，以Ｎｉ／Ａ１为底层，在Ａ３钢基材上进行了激光熔覆实验，研究发现，过渡层的应变能力得到改善，保证了过渡层与陶瓷表层之间有较好的应变协调能力、但这种方法实施起来比较麻烦，要设计同步等离子喷涂送粉器，否则需每次改变粉末比例，实行多次喷涂，费时费力．
３．３加入低熔点陶瓷材料
为了解决纯陶瓷涂层中的裂纹及与金属基体的高强结合，使用中间过渡层并在陶瓷层中加入低熔点高膨胀系数的ｃａｏ，ＳｉＯ：，ＴｉＯ：等缓冲相可以松弛应力，减少裂纹的形成，提高涂层质量．作为热障涂层材料应具备的性质中，最重要的是具有低的热导率和高的热膨胀系数．这一要求使研究的注意力更多地集中在ＺｒＯ：涂层上，因为在陶瓷材料中ＺｒＯ：与金属的热膨胀系数最为接近，且热导率最低，是理想的热障涂层材料．对ＺｒＯ：陶瓷等离子喷涂层激光重熔的研究发现”…，重熔后的ＺｒＯ：涂层致密、无孔隙，但熔化层有横向裂纹；如果选择合适的激光参数，并在ＺｒＯ：中添加质量分数为２．８％ＳｉＯ：，可有效地抑制裂纹的产生．这是由于ＳｉＯ：的热膨胀系数远小于部分稳定的ＺｒＯ：，在激光蘑熔时，含有ＳｉＯ：的ＺｒＯ：熔体的热膨胀系数降低，熔化层的热应力减少，ＳｉＯ：也提高了涂层的断裂强度．此外，大部分ＳｉＯ：在冷
万方数据
材料科学与工艺第１０卷
却后以游离态塞积在涂层空隙处，可阻碍裂纹扩展，使涂屡性能提高在激光重熔ＹＳＺ陶瓷等离子喷涂层时，喷入ＡＩ，Ｏ、粉末有效的抑制了裂纹的产生，降低了裂纹率，取得了较好的效果”“．另外，等离子喷涂Ａ１：０，陶瓷涂屡时加入适量的ＴｉＯ：，不仅可提高等离子喷涂层的韧性和耐磨性能，而且激光重熔层的韧性和耐磨性能也得到了明显的改善．
３．４添加稀土或稀土氧化物
在陶瓷喷涂层中加入适量的稀土，可以增加涂层韧性，使激光重熔过程中重熔层裂纹明显减少．对Ａ１：Ｏ，陶瓷等离子喷涂层的激光重熔研究表明…，在ＡＩ：Ｏ，等离子喷涂过程中，加入适量的ｓｉ—ｃｅ—Ｌａ—ｃａ—Ｆｅ混合稀土，由于稀土同氧有很强的亲和力，稀土在与氧化物接触时，有可能与其中稳定性略差的氧化物起作用，从而将部分氧化物还原，如稀土可以与涂层中的ｓｉ和Ａ１氧化物发生下列反应：
２Ｒｅ＋３／２Ｓｉ０２＝Ｒｅ２０３＋３／２Ｓｉ，
２Ｒｅ＋Ａ１２０３＝Ｒｅ２０３＋２Ａ１．
由于铝元素的还原，增加了涂层的韧性，使一部分应力得到缓冲、释放，所以减少了蓖熔层中的裂纹．
在陶瓷涂层中加入ＣｅＯ：，Ｙ：Ｏ，，ＣａＯ，ＭｇＯ及其他稀土氧化物，可提高涂层的抗拉强度、断裂韧性及热循环寿命．文献［３１］的研究结果表明，ＺｒＯ：在１１７０℃左右发生的ｔ—ｍ相变对涂层热障性能是有害的，必须作稳定化处理，通常采用的稳定剂为Ｙ：Ｏ，，ＣａＤ，Ｍｓｏ及其他稀土氧化物．通过对Ｙ。Ｏ，稳定ＺｒＯ：涂层的系统研究发现，全稳定的ＹＦＳＺ（ＹｔｔｒｉａＦｕｌｌｙＳｔａｂｉｌｉｚｅｄＺｉｒｃｏｎｉａ）涂层性能远不如部分稳定的ＹＰＳＺ，在部分稳定的ＹＰＳＺ中叉以质量分数为６％～８％Ｙ：Ｏ、的ＹＰＳＺ涂层表现出最佳的热剥离抗力和较好的综合力学性能”…，是最有希望的热障碍涂层．在以质量分数为２５％ＣｅＯ：稳定的ＺｒＯ：激光熔覆层的研究”“中发现，尽管耐腐蚀性略低于ＹＰＳＺ，但因其更低的热导率和更高的抗拉强度、断裂韧性及热循环寿命，特别是高温稳定性可颦在更高温度的应用方面替代ＹＰＳＺ．
３．５工艺参数的优化与控制
激光工艺参数和环境条件等因素对重熔层质量有很大的影响．改变ＣＯ：激光的输出方式对铝台金表面等离子喷涂陶瓷涂层的激光重熔研究表明”１，采用在方波脉冲上叠加尖脉冲的输出方式可以使裂纹问题得到很大的缓解．在研究激光重熔对１Ｃｒｌ８Ｎｉ９Ｔｉ表面Ａ１２０３—１３％ＴｉＯ：（Ⅲ（Ｂ））陶瓷涂层微观结构的影响时发现”２’”１，当有有序相析出时，重熔陶瓷层表面无裂纹，该现象的产生是由于有序相的析出产生了有序畴，有序畴的存在阻碍了裂纹的扩展．有序相的形成除了与涂层材料的性质有关之外，还与加热温度和冷却速度有关，即与激光重熔工艺有直接的关系．激光重熔前的预热以及重熔后的缓冷也将对防止裂纹的产生和涂层剥落起到积极的作用．因此，在大量试验的基础上采用计算机模拟与控制技术，对激光重熔工艺参数进行优化和严格控制，特别是重熔过程的计算机监控，可最大限度地减小涂层应力，防止涂层产生裂纹，从而实现对涂层质量的控制．
４结语
等离子喷涂陶瓷涂层的激光重熔可消除喷涂层的层状结构、大部分孔隙和氧化物夹杂，形成均匀致密的陶瓷涂层，并可显著地改善涂层的组织和耐磨、耐蚀、耐热等性能，在航空航天、机械、冶金、汽车、纺织、石油、化工、动力等工业领域中具有巨大的发展潜力．
参考文献：
［１］ＭＣＰＨＥＲＳＯＮＲ．Ａｒｅｖｉｅｗｏｆｍｉｃｒｏｓｔｒｕｅｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐ．ｅｒｔｌｅｓｏｆＰｌ曲ｍａｓｐｒａｙｅｄｃｅｒａｍｉｃｃｏⅡｄ“铲［Ｊ］．Ｓｕｒｆａｃｅ
ａｎｄＣｏａｔｉｎｇｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９９，３９／４０：１７３—１８１
ｒ２］ＷＡＮＧＹＬＦｒｉｃｔｉｏｎａｎｄｗｅａ／＂ｐｅｒｆｏｒｗｍｔｍｅ＿ｏｆｄｅｆ加ｎａｔｉｏｎｇｕｎａｎｄｐｌａｓｍａ?ｓｐｒａｙｅｄｃｅｒａｍｉｃａｎｄｅｅｒｍｅａｔ
ｈａｒｄｃｏａｔｉｎｇｓｕｎｄｅｒｄｒｙｆｒｉｃｔｉｏｎ［Ｊ１Ｗｅａｒ，１９９３，
１６１：６９－７８
【３］ＣＨＥＮＨＣ，Ｌ１ＵＺＹ，ＣＨＵＡＮＧＹＣ．Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ０ｆｐｌａｓｍａ－ｓｐｒａｙｅｄａｌｕｍｉｎａａｎｄｚｉｒｃｏｎｉａｃ∞ｄ“ｇｓｏｎｓｔａｉｎ－
ｌｅｓｓｓｔｅｅｌｄｕｒｉｎｇｔｈｅｒｍａｌｃｙｃｌｉｎｇａｎｄｈｏｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎ［Ｊ］
ＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉｌｍｓ．１９９２，２２３：５４－５６．
［４】ｓＵＹＬ，ＬＩＮ】ＳＦｒｉｃｔｉｏｎａｎｄｗｅａｌ－ｂｅｈａｖｉｏｒｏｆａｎｕｍｂｅｒｏｆｃｅｒａｍｉｃ－ｃｏａｔｅｄｓｔｅｅｌｓｍａｓｈｅｄａｓｓｌｉｄｉｎｇ
ｐａｉｒｓｔＯｖａｒｉｏｕｓｓｕｒｆａｃｅ—ｔｒｅａｔｅｄｓｔｅｅｌｓ［Ｊ］．Ｗｅａｒ，
１９９３，１６６：２７－３５
［５］江志强，席守谋，李华伦．激光表面重熔等离子喷涂陶瓷涂层的研究与发展［Ｊ］．材料工程，１９９９
（ｉ）：４６－４８．
［６］王爱华．谢长生，朱蓓蒂，等激光技术改善等离子喷涂陶瓷层性质的研究与进展［Ｊ］激光技术，
１９９５，９（２）：１２４—１２８．
［７］ＩＷＡＭＯＴＥＮ，ＵＭＥＳＡＫＩＮ．Ｓｕｒｆａｃｅｔｒｅａｔｍｅｍｏｆｐｊ∞ｍ日ｓｐｒａｙｅｄｃｅｒａｍｉｃ，ｃｏａｔｉｎｇｓ坷ｄｈｓｅｒｋ口ｍ［Ｊ］．
Ｓｕｒｆａｃｅａｎｄ蕊ａｔｉｎｇｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９８８．３４：５９－６７．［８］ＢＯＡＳＭ，ＢＡＭＢＥＲＧＥＲＭ．ＲＥＶＥＺＧ．Ｌａｓｅｒ－ａｌｌｏ－
万方数据
第４期陈传忠，等：等离子喷涂～激光重熔陶瓷涂层存在问题及改进措施?４３５?ｙｉｎｇ
ｏｆｐｌａｓｍａ－ｓｐｒａｙｅｄＷＣ／ＣｏｌａｙｅｒｔｏｅｎｈａｎｃｅｗｅＥｔｒ
ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．ＳｕｒｆａｃｅａｎｄＣｏａｔｉｎｇｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
１９９０，４２：１７５—１８６．
［９］李淑华，沈长林，邵德春．激光表面重熔对等离子喷涂氧化铝陶瓷涂层耐腐蚀性的影响【ｊ］．材料科
学与Ｉ艺，１９９４，２（３）：７２?７６．
［１０］ＪＡＳＩＭＬＭ，ＲＡＷＬＩＮＧＳＲＤ，ＷＥＳＴＤＲＦ．Ｃｈａｒ．ａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｐｌａｓｍａ—ｓｐｒａｙｅｄｌａｙｅｒｓｏｆｆｕｌｌｙｙｌｔｅｒｉａ—
ｓｔａｂｌｉｚｅｄｚｉｒｃｏｉｌｉａｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｌａｓｅｒｓｅａｌｉｎｇ［ＪＪＳｕｒ－
ｆａｃｅａｎｄＣｏａｔｉｎｇｓｌ＇ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９２，５３：７５－８６．［１１］陈传忠，于慧君，侯勇，等．Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ钢表面激光熔覆Ａ１：０，陶瓷涂层的组织结构［Ｊ］．陶瓷学
报，１９９８，Ｊ９（Ｉ）：１２－１６
［１２］吴秋红．陶曾毅，崔昆，等激光重熔陶瓷层的显微组织和相结构［Ｊ］．金属学报，１９９５，３１
（１１）：Ａ５０８－Ａ５１２
［１３］陈传忠，王文中，曹怀华．等．激光熔覆ＡＩ：Ｏ，一ＮｉＣｒＡＩ层的脆性及摩擦磨损特性［Ｊ］中国激光，
１９９９，２５（９）：８４１—８４６．
［１４］陈传忠，曹怀华，雷廷权Ａ１２０，一ＣｏＣｒＡＩＹ复合陶瓷激光熔覆层的组织与性能［Ｊ］．硅酸盐学报，
１９９９，２７（４）：４４５－４５１．
［Ｊ５］ＪＡＳＩＭＫＭ，ＲＡＷＬＩＮＧＲＤ，ＷＥＳＴＤＲＦＰｕｌｓｅｄｌａｓｅｒｓｅａｌｉｎｇｏｆｐｌａｓｍａ－ｓｐｒａｙｅｄｌａｙｅｒｓｏｆ８Ｗｔ．％ｙｔ－
ｔｒｉａｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｚｉｒｃｏｎ［Ｊ］．ＪＭａｔｅｒＳｃｉ，１９９２，２７：
３９０３—３９１０
［１６］ＰＥＴＩＴＢＯＮＡ，ＢＯＱＵＥＴＬＬｓａｅｒｓｕｒｆａｃｅｓｅａｌｉｎｇａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇｏｆｚｉｒｃｏｎｉａｃｏａｔｉｎｇｓ［Ｊ］．Ｓｕｒｆａｃｅ
ａｎｄＣｏａｔｉｎｇｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．１９９ｔ，４９：５７－６１．
ｆ１７］ＰＥＴＩＴＢＯＮＡ，ＧＵＩＧＮＯＴＤ，ｎＳＣＨＥＲＵ．Ｌｓ，Ｂｅｒｓｕｒｆａｃｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｃｅｒａｍｉｃｃｏａｔｉｎｇ【Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９８９，Ａ１２１：５４５－５４８．
Ｃ１８］ＣＵＥＴＯＳｊＭ，ＦＥＲＮＡＮＤＥＺＥ，ＶＨＡＮＤＥＲＰｌａｓ—ｍｔｉ?ｓｐｒａｙｅｄｃｏａｔｉｎｇｓ
ｔｒｅａｔｅｄｗｉｔｈｌａｓｅｒ：ｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｕｒｏｆＣｒ２０３［Ｊ］．Ｗｅａｒ，１９９３，１６９：１７３一
１７９．
［１９］ＢＥＬＭＯＮＤＯＡ，ＣＡＳＴＡＧＮＡＭ．Ｗｅａｒ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔｃｏａｔｉｎｇｂｙｌａｓｅｒｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ［Ｊ］．ｎｉｎＳｏｌｉｄＦｉｌｍｓ，
１９７９，６４：２４９－２５６
［２０］葛孝月，武骁雷，陈光南，激光熔覆层陶瓷颗粒界面力学行为的数值分析［Ｊ］．金属热处理学报，
１９９８，１９（３）：２６－２８．
［２１］冯志刚，殷一好，邹至荣，等．激光涂复层质量控制研究［Ｊ］激光杂志，１９９５，１６（３）：１１８—１２２，［２２］
［２３］
［２４］
［２５］
［２６］
［２７］
［２８］
［２９］
［３０］
［３１］
［３２］
［３３］
１４５．
李强激光熔覆不同碳化物颗粒ｓ／Ｎｉ—ｃ—ｒＢ—
Ｓｉ—ｃ复合涂层的微观组织［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨
工业大学．１９９８．
欧阳家虎激光熔覆Ｎｉ／ＴｉＣ。复合涂层的组织结
构及干滑动磨损行为［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工业
大学，１９９４
安世民，梅雨．激光熔覆ＴｉＣ／（Ｎｉ＋ｃｒ）复合粉
涂层的显微组织［Ｊ］．金属学报，１９９６，３２（４）：
３８２－３８６．
裴宇韬，欧阳家虎，雷廷权激光熔覆金属／陶瓷
复合涂层中陶瓷相的行为［Ｊ］材料导报．１９９５
（４）：６０４６
１，ＡＷＲＥＮＣＥＪ，ＬＩＬ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｌａｓｅｒｉｎｄｕｃｅｄｒａｐｉｄ
ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｎａｄｈｅｓｉｏｎａｎｄｂｏｎｄｉｎｇｃｈａｒ－
ａｅｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａ／ｕｍｉｎａ／ｓｉｌｉｃａｂａｓｅｄｏｘｉｄｅｔｏｖｉｔｒｅｏｕｓ
ｅｎａｍｅｌ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
２０００，１６（２）：２２０－２２６．
杨元正，刘治国，刘正义，等．等离子喷涂ＡＩ：Ｏ，
陶瓷涂层激光熔化深度的研究［Ｊ］，激光技术。
２０００，２４（５）：３１２－３１８．
扬元正，刘治国，刘正义，等．等离子喷涂ＡＩ：０，＋
１３ｗｔ％ｎ０２陶瓷涂层的激光重熔处理［Ｊ］，激光杂
志，２０００，２１（１）：４鲫。５０．
ＷＡＮＧＡ，ＴＡＯＺ，ＺＨＵＢＬａｓｅｒｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆ
ｐｌａｓｍａ—ｓｐｒａｙｅｄＡ１２ｑ一１３ｗｔ．％Ｔｉ０２ｃｏａｔｉｎｇＯＩＩａｌｏｗ
ｃａｒｂｏｎｓｔｅｅｌ［Ｊ］ＳｕｒｆａｃｅａｎｄＣｏａｔｉｎｇｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
１９９２，５２：１４１－１４４．
陈汉存，剂正义，庄育智．等离子喷涂ＺｒＯ：层经
激光再熔后的组织变化［Ｊ］．金属学报，１９９３。２９
（８）：Ｂ３５８－３６２．
ＪＡＳＩＭＭ，ＲＡＷＬＩＮＧＳＲＤ．ＷＥＳＴＤＲＦ．Ｓｔ幽ｉｌｉｔｙ
ｏｆＺｒ０２一Ｙ２０３ｔ／ＰｈａｓｅｆｏｒｍｅｄｄｍＪｎｇｌａｓｅｒ
ｓｅａｌｉｎｇ【Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９２．８
（１）：８３－９１．
ＴＡＹＬＯＲＲ，ＢＲＡＮＤＯＮＲ，ＭＯＲＲＥＬＬＰ．Ｍｉｃｒｏ—
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃｏｍｐｏａｌｔｉｏｎａｎｄｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｏｆｐ］∞ｍａ?
ｓｐｒａｙｅｄｔｈｅｒｍａｌｂａｒｒｉｅｒｃｏａｔｉｎｇｓ［Ｊ］．Ｓｕｒｆａｃｅａｎｄ
ＣｏｓｔｉｎｇｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９２，５０：１４１—１４９．
吴秋红，陶曾毅，崔昆，等、激光重熔工艺对热
喷涂陶瓷层微观的影响［Ｊ］．金属热处理。１９９５
（７）：７一１０
（编辑吕雪梅）
万方数据
等离子喷涂-激光重熔陶瓷涂层存在问题及改进措施
作者：陈传忠， 雷廷权， 包全合， 姚书山
作者单位：陈传忠(哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;山东大学材料科学与工程学院,山东,济南,250061)， 雷廷权(哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔
滨,150001)， 包全合,姚书山(山东大学材料科学与工程学院,山东,济南,250061)
刊名：
材料科学与工艺
英文刊名：MATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY
年，卷(期)：2002，10(4)
被引用次数：19次
参考文献(33条)
1.Mcpherson R A review of microstructure and prop erties of plasma sprayed ceramic coatings 1999(39-40)
2.Wang Y L Friction and wear performances of detonation gun and plasma-sprayed ceramic and cerment hard coatings under dry friction 1993
3.CHEN H C.LIU Z Y.CHUANG Y C Degradation of plasma-sprayed alumina and zirconia coatings on stain less steel during thermal cycling and hot corrosion 1992
4.Su Y L.LIN J S Friction and wear behavior of a number of ceramic-coated steels matched as sliding pairs to various surface-treated steels 1993
5.江志强.席守谋.李华伦激光表面重熔等离子喷涂陶瓷涂层的研究与发展[期刊论文]-材料工程 1999(01)
6.王爱华.谢长生.朱蓓蒂激光技术改善等离子喷涂陶瓷层性质的研究与进展 1995(02)
7.IWAMOTE N.UMESAKI N Surface treatment of plasma sprayed ceramic coatings by a laser beam 1988
8.Boas M.BAMBERGER M.REVEZ G Laser-allo ying of plasma-sprayed WC/Co layer to enhance wear
properties 1990
9.李淑华.沈长林.邵德春激光表面重熔对等离子喷涂氧化铝陶瓷涂层耐腐蚀性的影响 1994(03)
10.JASIMLM.RAWLINGSRD.WESTDRF Characterization of plasma-sprayed layers of fully ytteria stablized zirconia modified by laser sealing 1992
11.陈传忠.于慧君.侯勇W18Cr4V钢表面激光熔覆Al2O3陶瓷涂层的组织结构 1998(01)
12.吴秋红.陶曾毅.崔昆激光重熔陶瓷层的显微组织和相结构 1995(11)
13.陈传忠.王文中.曹怀华激光熔覆Al2O3-NiCrAI层的脆性及摩擦磨损特性[期刊论文]-中国激光 1999(09)
14.陈传忠.曹怀华.雷廷权Al2O3-CoCrAlY复合陶瓷激光熔覆层的组织与性能[期刊论文]-硅酸盐学报 1999(04)
15.JASIM K M.RAWLING R D.West D R F Pulsed laser sealing of plasma-sprayed layers of 8 wt.% yt tria stabilized zircon 1992
16.PETITBON A.BOQUET L Lsaer surface sealing and strengthening of zirconia coatings 1991
17.PETITBON A.GUIGNOT D.FISCHER U Laser surface treatment of ceramic coating 1989
18.CUETOS J M.FERNANDEZ E.VIJANDE R Plas ma-sprayed coatings treated with laser: tribological behaviour of Cr2O3 1993
19.BELMONDO A.CASTAGNA M Wear-resistant coating by laser processing 1979
20.葛孝月.武晓雷.陈光南激光熔覆层陶瓷颗粒界面力学行为的数值分析 1998(03)
21.冯志刚.殷一贤.邹至荣激光涂复层质量控制研究[期刊论文]-激光杂志 1995(03)
22.李强激光溶覆不同碳化物颗粒/Ni-Cr-B-Si-C复合涂层的微观组织[学位论文] 1998
23.欧阳家虎激光熔覆Ni/TiCp复合涂层的组织结构及干滑动磨损行为 1994
24.安世民.梅雨激光熔覆TiC/(Ni+Cr)复合粉涂层的显微组织 1996(04)
25.裴宇韬.欧阳家虎.雷廷权激光熔覆金属/陶瓷复合涂层中陶瓷相的行为 1995(04)
https://www.doczj.com/doc/cd3798076.html,wrence J.LI L Effect of laser induced rapid solidification structure on adhesion and bonding char acteristics of alumina/silica based oxide to vitreous enamel 2000(02)
27.杨元正.刘治国.刘正义等离子喷涂Al2O3 陶瓷涂层激光熔化深度的研究 2000(05)
28.杨元正.刘治国.刘正义等离子喷涂Al2O3+13wt%TiO2陶瓷涂层的激光重熔处理[期刊论文]-激光杂志 2000(01)
29.Wang A.TAO Z.Zhu B Laser modification of plasma-sprayed Al2O3-13wt. % TiO2 coating on a low carbon steel 1992
30.陈汉存.刘正义.庄育智等离子喷涂ZrO2层经激光再熔后的组织变化 1993(08)
31.JASIM M.RAWLINGS R D.West D R F Stability of ZrO2 -Y2 O3 t/Phase formed during laser sealing 1992(01)
32.Taylor R.BRANDON R.MORRELL P Micro structure, composition and relationships of plasmasprayed thermal barrier coatings 1992
33.吴秋红.陶曾毅.崔昆激光重熔工艺对热喷涂陶瓷层微观的影响 1995(07)
相似文献(10条)
1.期刊论文张罡.武颖娜.梁勇.冯钟潮.张炳春.李家麟.刘方军矩形光束激光重熔等离子喷涂热障涂层热震试验研
究-激光杂志2001,22(6)
在GH536高温合金基材上等离子喷涂NiCrA1Y/8wt.%Y2O3-ZrO2热障涂层后,采用积分化矩形光斑进行激光重熔.组织结构分析及热震试验结果表明:等离子喷涂与激光重熔试样的失效形式和机理不同,等离子喷涂试样以热震应力失效和热震应力复合TGO应力辅助作用两种形式失效.激光重熔试样以热震应力形式失效为主.能量密度较小的激光重熔试样具有高于等离子喷涂试样的热震寿命.网状裂纹及柱状晶粗化和扩展到喷涂态陶瓷层中的裂纹是激光重熔试样热震寿命降低的主要原因.
2.学位论文郝云飞激光重熔等离子喷涂纳米氧化锆热障涂层组织与性能研究2009
随着现代航空航天工业的发展，常规热障涂层已经不能满足高温热端部件日益提高的性能要求。因此研究工作者开始将纳米技术、激光重熔表面处理技术与等离子喷涂技术结合起来，期望获得具有更好性能的热障涂层。
本文采用大气等离子喷涂纳米氧化锆(ZrO2-8％Y2O3)团聚粉末制备了纳米氧化锆热障涂层，并利用连续CO2激光对其进行重熔处理。以常规热障涂层作为比较对象，系统地研究了纳米氧化锆热障涂层和激光重熔涂层的组织结构、物相组成和性能特点(抗热冲击性能、耐摩擦磨损性能、高温稳定性能)。
纳米氧化锆热障涂层组织结构及其性能试验结果分析表明：纳米氧化锆热障涂层展现出独特的纳米-微米复合结构，主要由柱状晶和未熔融或部分熔融纳米颗粒组成。非平衡四方相是纳米氧化锆热障涂层的主要物相，涂层不含有单斜相。和常规热障涂层相比，纳米氧化锆热障涂层拥有更好的抗热冲击性能。这主要得益于其相对致密的结构以及微裂纹、纳米晶粒、小孔径孔隙的应力缓释作用。纳米氧化锆热障涂层高温稳定性能性能试验结果表明
，涂层晶粒度随着服役温度和服役时间的增加而增加，但是仍保持纳米结构；涂层物相组成不随服役环境的变化而变化。因此纳米氧化锆热障涂层拥有很好的高温稳定性能。纳米结构涂层的耐高温摩擦磨损性能优于常规热障涂层。
激光重熔试验结果显示，随着激光重熔工艺参数的变化，重熔涂层很容易产生“凹坑”、“涂层剥落”、“气孔”等缺陷。但是通过优化激光重熔工艺参数是可以获得质量良好、无缺陷的激光重熔涂层。随着激光比能量的逐渐增加，涂层组织结构由单一的柱状晶逐渐变为柱状晶和等轴晶的复合结构。激光重熔涂层的X射线衍射结果证实了重熔涂层的组织分析结果。激光重熔表面处理可以显著提高热障涂层的抗热冲击性能，表面等轴晶对外界腐蚀介质的封闭作用、断面柱状晶和表面网状微裂纹的热应力缓释机制，是拥有复合结构的重熔涂层展现出最优抗热冲击性能的主要原因。
通过以上试验分析可以得出，将纳米技术和激光重熔表面处理技术与等离子喷涂技术结合起来制备热障涂层是提高热障涂层性能的非常有前景的工艺方法。
3.期刊论文李崇桂.田伟.杨勇.王铀.LI Chong-gui.TIAN Wei.YANG Yong.WANG You TC4钛合金表面等离子喷涂
Al2O3-13wt%TiO2涂层及激光重熔研究-材料热处理学报2007,28(z1)
采用等离子喷涂技术在TC4钛合金表面制备了常规Metco130陶瓷涂层及纳米结构Al2O3-13wt%TiO2涂层,并利用CO2激光器对涂层进行了激光重熔,采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜分析(SEM)、微区成分分析(EDAX)及维氏硬度试验研究了激光重熔前后涂层的组织性能变化.结果表明,等离子喷涂涂层与基体形成了较好的机械结合,但涂层中存在孔隙,激光重熔后,重熔层与基体形成了良好的冶金结合,其组织结构更为均匀而致密.采用谢乐公式估算了重熔后涂层中各相的平均粒径,结果表明,等离子喷涂纳米结构的涂层在激光重熔后仍然处于纳米结构.另外,选择合理的激光工艺参数,涂层的硬度得到了较大提高.
4.会议论文李崇桂.田伟.杨勇.王铀TC4钛合金表面等离子喷涂Al2O3—13wt％TiO2涂层及激光重熔研究2007
采用等离子喷涂技术在TC4钛合金表面制备了常规Meteo130陶瓷涂层及纳米结构Al2O3-13wt％TiO2涂层，并利用CO2激光器对涂层进行了激光重熔
，采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜分析(SEM)、微区成分分析(EDAX)及维氏硬度试验研究了激光重熔前后涂层的组织性能变化。表明等离子喷涂涂层与基体形成了较好的机械结合，但涂层中存在孔隙，激光重熔后，重熔层与基体形成了良好的冶金结合，其组织结构更为均匀而致密。采用谢乐公式估算了重熔后涂层中各相的平均粒径，结果表明，等离子喷涂纳米结构的涂层在激光重熔后仍然处于纳米结构。另外，选择合理的激光工艺参数，涂层的硬度得到了较大提高。
5.学位论文林晓燕重熔回复等离子喷涂Ni包WC涂层微观结构及耐蚀性研究2006
通过等离子喷涂获得的陶瓷涂层组织一般是不均匀的，呈层状结构分布，孔洞、裂纹等缺陷较多，难以适应较恶劣的环境，因而限制了它的应用范围及使用寿命。为了改善等离子喷涂涂层的这些不足，本文将通过激光重熔、真空回复两利工艺对45钢基体表而等离子喷涂Ni包WC涂层做后续处理，并对比三种不同激光重熔参数对涂层组织性能产生的影响，得到综合性能相对优良的涂层。将等离子喷涂涂层与激光重熔、真空回复后涂层在微观组织及腐蚀性能等方面作比较研究。
通过X射线衍射、金相显微镜、扫描电子显微镜、能量散射谱、显微硬度计、孔隙率测试仪等方法，分别研究涂层的相组成、组织形貌、硬度、孔隙率等微观性能。采用盐雾腐蚀和电化学腐蚀两种方法对等离子喷涂涂层以及激光重熔、真空回复后涂层的耐腐蚀性能进行对比，得到以下结论：
1、等离子喷涂Ni包WC涂层的颗粒之间存在大量的孔隙，缺陷程度较高，涂层呈典型的层状结构。真空回复后涂层与等离子喷涂涂层相比，组织结构变化不明显，基本保持原始喷涂状态；而采用合适的激光重熔参数处理后，组织有了明显的改善，涂层表面变光洁，致密度提高，质量明显优于等离子喷涂涂层和真空回复后涂层。从物相分析上看，三种涂层都未发现明显的W2C相；与等离子喷涂涂层物相相比，激光重熔后涂层变化不明显，真空回复后涂层发生较大变化，但没有达到预期回复WC的目的。
2、激光重熔工艺参数对涂层的组织性能影响比较大，若激光功率太小，扫描速度过低，陶瓷微粒不能充分熔化和结合，涂层会保留有等离子喷涂涂层的层状组织特征，存在孔洞和缝隙；若激光重熔功率大，扫描速度过块，粒子间虽能充分熔合，但重熔层由于吸收大量热能，来不及释放，会导致重熔层表面产生龟裂现象；只有在比较合适的激光重熔功率下，微粒间熔化才能比较充分，结合良好，得到组织致密的涂层。本实验中当激光功率为
800w，扫描速度为1.2m/min时，涂层的综合性能较佳。
3、等离子喷涂涂层和真空回复后涂层耐盐雾腐蚀性能较差，分别在6小时和8小时出现腐蚀锈斑。激光重熔后涂层耐盐雾腐蚀性有了很大的提高，实验进行了408小时，涂层表面仍然保持非常好的光泽度，在实验中没有出现大面积的锈斑、点蚀坑及裂纹，只在涂层薄弱处产生轻微腐蚀现象。这是因为激光重熔处理提高了陶瓷层的致密度，有效阻止了腐蚀介质渗入涂层。
4、电化学腐蚀实验表明：涂层电化学腐蚀的失效过程是，首先在涂层表面存在或形成腐蚀坑，而后沿着由孔隙、微裂纹、夹杂、颗粒周界形成的阳极通道扩展。等离子喷涂涂层和真空回复后涂层缺陷较多，形成腐蚀通道，电化学腐蚀失效较早。激光重熔后涂层由于组织发生了变化，致密化程度得以提高，涂层孔洞、裂纹减少，孔隙率降低，组织均匀，涂层表面形成了致密的重熔层，切断了上述一些腐蚀路径，从而保证了涂层的耐蚀性。
6.会议论文李崇桂.田伟.杨勇.王铀TC4钛合金表面等离子喷涂Al2O3-13wt％TiO2涂层及激光重熔研究2007
采用等离子喷涂技术在TC4钛合金表面制备了常规Metco130陶瓷涂层及纳米结构Al2O3-13wt％TiO2涂层,并利用CO2激光器对涂层进行了激光重熔,采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜分析(SEM)、微区成分分析(EDAX)及维氏硬度试验研究了激光重熔前后涂层的组织性能变化.结果表明,等离子喷涂涂层与基体形成了较好的机械结合,但涂层中存在孔隙,激光重熔后,重熔层与基体形成了良好的冶金结合,其组织结构更为均匀而致密.采用谢乐公式估算了重熔后涂层中各相的平均粒径,结果表明,等离子喷涂纳米结构的涂层在激光重熔后仍然处于纳米结构.另外,选择合理的激光工艺参数,涂层的硬度得到了较大提高.
7.期刊论文郝云飞.田志杰.刘涛.高彦军.朱乾坤激光重熔等离子喷涂纳米氧化锆热障涂层组织与性能-宇航材料
工艺2010,40(2)
采用等离子喷涂纳米氧化锆(ZrO_2-8%Y_2O_3)团聚粉末制备了纳米氧化锆热障涂层,利用连续CO_2激光对其进行重熔处理.以常规热障涂层作为比较对象,研究了纳米氧化锆热障涂层和激光重熔涂层的组织结构、硬度、抗热冲击性能.结果表明:纳米氧化锆热障涂层组织结构为独特的纳米-微米复合结构,主要有柱状晶和未熔融或部分熔融纳米颗粒组成;激光重熔热障涂层的组织结构为表面等轴晶+断面柱状晶.硬度试验和抗热冲击性能试验综合比较结果显示:相对于常规氧化锆热障涂层,纳米氧化锆热障涂层和激光重熔热障涂层拥有更好的性能.因此将纳米技术和激光重熔表面处理技术与等离子喷涂技术结合起来制备热障涂层是提高热障涂层性能的非常有前景的工艺方法.
8.学位论文安耿等离子喷涂和激光重熔涂层对汇流排性能的影响2004
利用METCO 3MB高能等离子喷涂设备在铜汇流排表面分别喷涂形成Ni涂层和Cr涂层,随后利用5KW CO<,2>激光器分别对这两种等离子喷涂层进行激光重熔.分析研究了等离子喷涂Ni涂层、Cr涂层和激光重熔Ni涂层、Cr涂层的显微组织、显微硬度、电阻率、接触电阻以及在酸性气体环境下的腐蚀性能.实验结果表明,激光重熔后的涂层克服了等离子喷涂层的层状分布、孔隙组织和机械镶嵌的缺点,得到组织致密且与基体结合良好的熔覆层;等离子喷涂和激光重熔Cr涂层的显微硬度要高于对应条件Ni涂层的显微硬度,但两种处理方法后涂层的平均硬度都明显高于基体硬度;Ni涂层的涂层电阻率要小于
Cr涂层的涂层电阻率,而且激光重熔涂层的电阻率都要小于同材料的等离子喷涂层的电阻率;Ni涂层和Cr涂层的接头接触电阻都随应用扭矩的增大而减小,且Ni涂层的接头接触电阻值要小于Cr涂层的对应接头接触电阻值.基于实验数据,该文建立了接头接触电阻与电阻率、涂层硬度、应用扭矩之间的关系式以及接头温升与应用电流、接头接触电阻之间的关系式.同时还对整个铜排的温度场分布进行计算机数值模拟,并通过模拟结果与实验数据之间的对比使其得以验证.利用此计算模型和模拟程序,可以在一定范围内对大电流下铜排接头处的温度进行预测计算.
9.期刊论文李志明.钱士强.LI Zhi-ming.QIAN Shi-qiang激光重熔等离子喷涂涂层研究现状与展望-上海工程技
术大学学报2009,23(3)
综述了等离子喷涂涂层的激光重熔表面技术的研究现状,从激光重熔机理和等离子喷涂涂层的特征,分析了激光重熔后涂层的组织结构和性能变化,介绍了激光重熔的数值模拟,探讨了激光重熔等离子喷涂层工艺过程中存在的一些问题和解决途径以及今后的发展方向.
10.期刊论文王东生.田宗军.陈志勇.沈理达.刘志东.黄因慧.WANG Dong-sheng.TIAN Zong-jun.CHEN Zhi-yong.
SHEN Li-da.LIU Zhi-dong.HUANG Yin-hui TiAl合金表面激光重熔等离子喷涂MCrAlY涂层研究-材料工程
2009,""(7)
为了进一步提高TiAl合金表面等离子喷涂MCrAlY涂层的高温氧化性能,采用激光重熔工艺对涂层进行处理,研究了激光重熔对涂层微观组织及抗氧化性能的影响.用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了涂层氧化前后的表面形貌、微观组织和相组成.结果表明:经过激光重熔处理后,涂层片层状组织得以消失,致密性提高,消除了喷涂层的大部分孔洞、夹杂等缺陷,同时使Al元素在涂层表面的重新分布,形成了Al的富集区;等离子喷涂MCrAlY层能显著提高TiAl合金的抗高温氧化性能,经过激光重熔后可进一步提高其抗高温氧化性能.
引证文献(19条)
1.田宗军.王东生.沈理达.刘志东.黄因慧TiAl合金表面激光重熔纳米陶瓷涂层[期刊论文]-材料热处理学报
2010(2)
2.李志明.钱士强激光重熔等离子喷涂涂层研究现状与展望[期刊论文]-上海工程技术大学学报 2009(3)
3.王东生.田宗军.沈理达.刘志东.黄因慧激光重熔纳米Al2O3-13%TiO2陶瓷涂层组织及性能[期刊论文]-稀有金属材料与工程 2009(9)
4.王东生.田宗军.沈理达.刘志东.黄因慧TiAl合金表面激光重熔热障涂层组织及抗高温氧化性能[期刊论文]-功能
材料 2009(4)
5.王东生.田宗军.沈理达.刘志东.黄因慧TiAl合金表面激光重熔复合陶瓷涂层温度场数值模拟及组织分析[期刊论文]-中国激光 2009(1)
6.王东生.田宗军.沈理达.刘志东.黄因慧TiAl合金表面激光重熔Al2O3-13wt%TiO2复合陶瓷涂层组织结构[期刊论文]-航空材料学报 2008(6)
7.蒋疆.张海鸥.王桂兰复杂形状涂层激光重熔CAM软件的开发与实践[期刊论文]-锻压技术 2007(6)
8.赵敏海.刘爱国.郭面焕等离子熔化-注射WC金属陶瓷层组织研究[期刊论文]-热处理技术与装备 2007(5)
9.沈国军.王泽华.林萍华热喷涂技术在水工钢结构防护上的应用[期刊论文]-有色金属（冶炼部分） 2007(z1)
10.陆益军.张京贤.王萍.贺子义.胡冰.林萍华.谢国治激光重熔等离子喷涂NiCr-Cr3C2涂层的工艺优化[期刊论文] -应用激光 2006(5)
11.张亮.李晓刚.陈旭等离子喷涂耐高温抗氧化涂层的研究进展[期刊论文]-装备环境工程 2006(4)
12.赵亚凡.陈传忠激光熔覆金属陶瓷涂层开裂的机理及防止措施[期刊论文]-激光技术 2006(1)
13.郭面焕.刘爱国.赵敏海.曲军章等离子熔-喷WC-17%Co涂层的组织结构(Ⅰ)[期刊论文]-焊接学报 2006(5)
14.赵敏海.刘爱国.郭面焕.刘德建等离子熔-喷WC-17%Co涂层工艺参数对外观形貌的影响[期刊论文]-焊接学报2005(11)
15.赵亚凡.陈传忠激光熔覆金属陶瓷涂层材料对裂纹的影响及控制[期刊论文]-材料导报 2005(6)
16.刘德健等离子熔注WC-12Co金属陶瓷层的组织及耐磨性研究[学位论文]硕士 2005
17.尤明福.邢世凯等离子喷涂陶瓷涂层在内燃机上的应用研究[期刊论文]-中国陶瓷 2004(4)
18.王学兵.张幸红.杜善义梯度热障涂层的研究现状[期刊论文]-中国表面工程 2004(3)
19.孙永立燃煤锅炉受热面陶瓷颗粒复合涂层冲蚀磨损特性的研究[学位论文]博士 2004
本文链接：https://www.doczj.com/doc/cd3798076.html,/Periodical_clkxygy200204023.aspx
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文章编号:100025889(2004)0620005204 热喷涂高性能陶瓷复合涂层的研究进展 徐海燕1,周惠娣1,陈建敏1,冯治中1,张翠芳2 (1.中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,甘肃兰州 730000;2.南京工程学校,江苏南京 211135) 摘要:论述了陶瓷复合涂层的种类、制备方法及应用.采用表面涂层热喷涂技术,能在金属基体上制备金属基陶瓷复合涂层、陶瓷与陶瓷复合涂层、梯度功能陶瓷复合涂层和纳米陶瓷复合涂层,这样就把陶瓷材料的特点与金属材料的特点有机结合在一起,赋予材料新的功能.这些复合材料已广泛应用于航天、航空、医学、生物和电子等领域. 关键词:复合涂层;热喷涂;纳米涂层;梯度功能涂层 中图分类号:TB332;TG174.453 文献标识码:A Investigative progression of thermo2sprayed high2performance ceramic composite coatings XU Hai2yan1,ZHOU Hui2di1,CHEN Jian2min1,FEN G Zhi2zhong1,ZHAN G Cui2fang2 (1.State K ey Laboratory of Solid Lubrication,Lanzhou Institute of Chemical Physics,Chinese Academy of Science,Lanzhou 730000,China;2. Nanjing Engineering School,Nanjing 211135,China) Abstract:The category,preparation,and application of composite ceramic coating were introduction in this ar2 ticle.The composite ceramic coating such as metal2based ceramic composite coating,ceramic2ceramic composite coating,graded functional ceramic composite coating and nanometer ceramic composite coating,were prepared by surface2coated technology2thermal spraying.Those ceramic composite coating had many good properties applied in many fields such as spaceflight,aviation,medicine,biology and electron. K ey w ords:thermal spray;composite coating;nano2coating;functionally graded coatings 陶瓷是金属元素和非金属元素组成的晶体或非晶体化合物,它与金属材料、高分子聚合物材料构成了固态工程材料的三大支柱.陶瓷材料是离子键和共价键极强的材料,与金属和高分子材料相比,其具有熔点高,抗腐蚀和抗氧化性强,耐热性好,弹性模量,硬度和高温强度高的特点.由于陶瓷材料的抗冲击性能差、塑性变形能力低、脆性大,因此成形加工和安装困难,易发生破裂,这成为陶瓷材料应用的致命弱点.然而,应用新型陶瓷复合粉末,采用表面涂层技术,在金属基体上制备陶瓷涂层,能把陶瓷材料的特点与金属材料的特点有机地结合起来,获得复合材料结构及制品,正成为当代复合材料及制品高科技领域的重要分支[1].1958年,世界上第一台等离子喷涂设备在美国问世,为喷涂高熔点陶瓷涂层 收稿日期:2004201218 基金项目:国家自然科学基金(59925513),国家杰出青年科学基金(59925513),中科院“百人计划”资助(科发人教 字[1999]0381号) 作者简介:徐海燕(19752),女,甘肃景泰人,硕士生.提供了理想的高温热源,迅速在航空发动机、火箭等尖端科技领域得到了成功的应用.自20世纪80年代以来,它又迅速向传统民用工业部门扩展,其应用遍及能源、交通、冶金、轻纺、石化等领域,成效非常显著.据报道,美国在20世纪90年代以来,陶瓷涂层的应用年增长率在12%以上.这表明在先进发达国家,陶瓷涂层高科技技术已成为一个新兴产业.由各种材料复合获得的陶瓷复合涂层种类主要有金属基陶瓷复合涂层、陶瓷与陶瓷复合涂层、多层复合涂层、梯度功能陶瓷复合涂层和纳米陶瓷复合涂层等[2].这些复合材料不仅具有单一材料所具有的性能,还由于复合材料的不同而获得了许多特殊性能或具有多功能性的涂层,已广泛应用于航天、航空、医学、生物、电子等领域[3]. 1 复合陶瓷涂层的制备 复合陶瓷涂层具有许多其它材料所不具有的优良性能,所以科学家研究开发了许多陶瓷涂层的制 第30卷第6期2004年12月 兰 州 理 工 大 学 学 报 Journal of Lanzhou University of Technology Vol.30No.6 Dec.2004
喷涂不良品返修操作规 程 编号：WI-1-028 版本：V1.3 页次：1/4 1.目的 规范返喷涂返工作业，指导员工按要求作业，确保喷涂质量。 2.适用范围 适用于本公司返喷涂作业。 3.职责 返工操作员严格按此作业指导书要求对喷涂不良需要返工的产品进行返工作业。 4.注意事项： 4.1喷粉一次返工控制静电电压，含金属粉末的返喷电压30-50kv,其它粉末40-60kv ； 4.2喷涂允许返喷喷一次，膜厚不能大于250um ，因考虑三防问题，没有经过特殊评审，不允许外发 脱漆处理，脱漆酸合物没有及时易引起材料腐蚀。附图1 5.返喷涂作业 返喷涂工序流程：打磨→前处理→喷粉→烘烤→（转下工序） 5.1返喷前打磨 第一步：返工作业员接到返工生产指令后，对需要返喷涂的产品进行确认，确认不良品贴有红色“检 验不合格标签”和确认编号，数量为需要返工的产品。 第二步：将产品转移到打磨返工区，并做好返工标识。 第三部：准备好打磨工具，检查打磨工具机能性能是否完好。 5.2 开始打磨 第一步：使用电动打磨机对产品喷涂层进行初打磨，将机框各个面的涂层磨去。 所有外观面涂 层均要打磨掉 喷涂不良，待返喷
对于机框边沿和把手处的凹槽、百页、棱角和暗角处用150#砂纸手工打磨，严禁用打磨机打磨。 4#平面砂轮 电动磨光机 凹槽，棱角 凹槽，暗角
第二步：初打磨至露出基材，然后换气动打磨机和60#砂纸打磨。第三步：将产品表面打磨至平整、手感光滑。150#砂纸 百页 基材 60#
5.3打磨完后：打磨好的返工品经自检 OK后，转下工序前处理。 5.4前处理按WI-1-022《喷涂前处理操作规程》要求操作。前处理检验OK后转喷涂工序。 5.5喷涂工序按WI-1-014《手动喷涂操作规程》要求喷涂。 5.6烘烤完后，经检验合格转下工序。返喷涂作业结束。 版本修改内容制作/修改审批生效时间版本修改内容制作/修改审批生效时间 平整，手感光滑
陶瓷涂层 一、金属基陶瓷涂层简介 金属基陶瓷涂层是指涂在金属表面上的耐热无机保护层或表面膜的总称。他能改变金属底材料外表面的形貌、结构及化学组成，并赋予底材料新的性能。涂层的种类很多；按其组成可分为硅酸盐系涂层、氧化物涂层、非氧化物涂层及复合陶瓷涂层等，按工艺方法可分为熔烧涂层、喷涂涂层、气相沉积及扩散涂层、低温烘烤涂层、电化学工艺涂层、溶胶-凝胶涂层及原位原位反应涂层等；按其性能与用途可分为温控涂层（包括温控、隔热、红外辐射涂层等）、耐热涂层（包括抗高温氧化、抗腐蚀、热处理保护涂层等）、摩擦涂层（包括减磨、耐磨润滑涂层）、电性能涂层（包括导电、绝缘涂层等）、特种性能涂层（包括电磁波吸收、防原子辐射涂层等）及工艺性能涂层等。 二、金属基陶瓷涂层制备技术 1．喷涂法（等离子喷涂法） 2．化学气相沉积法（CVD）：在相当高的温度下，混合气体与基体的表面相互作用，使混合气体的某些成分分解，并在基体表面形成一种金属或化合物的固态薄膜镀层。 3．物理气相沉积法（PVD）：离子镀法、溅射法、蒸镀法、离子注入等，离子化使镀层更致密。目前CVD和PVD的界限已不明显，两者相互渗透，CVD技术引入等离子活化等物理过程，出现了PACVD技术，PVD技术也引入反应气体产生化学过程。 4．复合镀层 5．溶胶-凝胶法 6．原位反应法 三、应用 航天航空工业：航天飞机机身外皮发动机涡轮叶片燃烧室内壁齿轮箱传送装置 电力电子工业：增加介电常数 汽车工业：为了减轻重量而开发新一代汽车发动机，欧洲、日本的汽车制造厂已经采用了合金上电解沉积Ni-SiC复合镀层，这种镀层还能大大提高耐膜性能、润滑性能和耐高温氧化性能。将氧化锆陶瓷粉末喷涂在内燃机的燃烧室内壁，可提高内燃机的工作温度、节省燃料和简化结构。 切削刀具上的应用：硬度高、耐热粘结性强、化学稳定性高、切削韧性好、切削性能优良等特点。单双三层刀具，陶瓷镀层刀具寿命是原来的1-2倍，多镀层刀具是陶瓷镀层刀具寿命的0.5-1倍， 冶金和机械工业：金属的冶炼热加工和热处理都要在高温下进行，防止金属的高温氧化、渗氮、渗氧，往往在金属表面涂热处理保护涂层。 生物医学的应用：改善人体与金属的生物相容性。 石油化工：防腐 陶瓷、玻璃生产：增加强度和寿命 食品包装：耐热、高阻隔、透明度
由几个零部件磨损，导致北京地铁四号线电扶梯发生故障，而造成人员伤亡的案件，至今仍让人深感痛惜。事件过后，人们不禁反思，几个小小零部件的磨损果真有这么大的威力吗？毋容置疑，得到的答案是肯定的。事实上，据国外统计资料表明：摩擦消耗掉全世界1/3的一次性能源，约有80%的机器零部件都是因为磨损而失效，每年因此而造成的损失也是相当巨大。因此，发展表面防护和强化技术，也得到世界各国的普遍关注，这也极大推动了表面工程技术的飞速发展和提高。表面工程技术能够制备出优于本体材料性能的表面薄层，赋予零部件耐高温、耐磨损及抗疲劳等性能。其中，等离子喷涂作为是表面工程中的一项重要技术，因其具有涂层硬度高、耐磨性能优异等优点，已在国民经济的各个领域获得广泛应用。经过整理搜集，下面慧聪小编就为大家简单介绍下等离子喷涂技术。 一、等离子喷涂的工作原理： 等离子喷涂是以等离子弧为热源的热喷涂，指利用等离子弧将金属或非金属粉末加热到熔融或半熔融状态，并随高速气流喷射到工件表面形成覆盖层，以提高工件耐蚀、耐磨、耐热等性能的表面工程技术。其中等离子弧是一种高能密速热源，当喷枪的钨电极（阴极）和喷嘴（阳极）分别接电源负极和正极（工件不带电）时，通过高频振荡器激发引燃电弧，使供给喷枪的工作气体在电弧的作用下电离成等离子体。由于热收缩效应、自磁收缩效应和机械收缩效应的联合作用，电弧被压缩，形成非转移型等离子弧。 等离子喷涂工作原理 点击此处查看全部新闻图片 二、等离子喷涂的特点：
1、由于热收缩效应、自磁收缩效应和机械收缩效应的联合作用，所形成的非转移型等离子弧可以获得高达10000摄氏度以上的高温，且热量集中， 因此可以熔化各种高熔点、高硬度的粉末材料。 2、等离子焰流速度高达1000m/s，喷出的粉粒速度可达180-600m/s，因此可以获得组织致密、气孔率低、与基材结合强度高(65-70MPa)、涂层厚度 易于控制的喷涂层。 3、等离子喷涂过程中零件不带电，且受热温度低(表面温度一般不超 过250℃），因此喷涂过程中零件基本无变形，母材的组织性能亦无变化，且 不改变其热处理性质。特别适合于高强度钢材、薄壁零件、细长零件等的喷涂。 4、效率高。等离子喷涂是，生产效率高。采用高能等离子喷涂设备时，粉末的沉积率可达8kg/h。 三、等离子喷涂耐磨涂层的应用： 摩擦、磨损是一切机器设备工作中存在的普遍现象，有相当一部分零 部件是由于摩擦磨损而造成失效报废的等离子喷涂涂层最典型的应用就是耐磨 涂层。等离子喷涂陶瓷和金属陶瓷涂层，不仅可以使零部件具有高的硬度，优 异的耐磨性；而且涂层摩擦系数低，能耗小，在机械、航空等领域应用广泛。 喷涂材料一般选用Al 2O 3 、Cr 2 O 3 、TiO 2 等陶瓷粉末。 减小磨损的另一个途径是减小相互接触表面的摩擦系数。等离子喷涂铝及铝合金复合材料涂层，在边界润滑条件下，可表现出极好的耐磨性，有优异的抗粘着磨损能力。同时，由于喷涂工艺的要求，可使涂层结合强度高，孔隙率低,质量优异且稳定。如在内燃机钒钦灰铸铁活塞环上等离子喷涂 Mo+28%NiCrBS复合材料涂层代替镀铬，涂层厚度0.5~0.8mm，硬度1100HV。即使在较高温度下，即使时间延长，涂层硬度也不会发生改变；并且，在相同的工况下，摩擦系数从原来的0.110下降到0.089，显示出喷铝涂层在有润滑条件下，具有良好的抗咬合性，并能承受瞬时的摩擦高温，是目前理想的活塞环涂层。 四、等离子喷涂其它涂层的应用： 1、耐热涂层耐热涂层多应用与高温工程，它包括抗高温氧化、高温隔热等，一般采用氧铝作为耐热涂层，广泛用于航空发动机，燃气轮机等高温工作下零部件的表面，起隔热作用。现有的高温合金（如高温镍合金使用的极限温度为1075摄氏度）和冷却技术都难以满足设计要求，解决这一问题的办法就
1目的 使喷涂车间的整个生产处于受控状态，并规范喷涂车间的作业程序。 2作业前的准备 2.1作业前材料及工具的准备 2.1.1操作工在作业前凭《生产通知单》及《领料单》到相应仓库领取相应的材料（需 车队配合）并按指定的区域分类堆放。 3.1.2检查喷涂生产流水线机电设备是否正常，挂具、擦布、下架用具及作 业场地是否准备好。 2.1.2按《工艺作业指导书》的要求，提前上班时间点炉，保证正常上班有序进行 2.1.3检查领到的材料质量是否符合《生产通知单》、《工艺作业指导书》的规定的 标准，若发现物料不良要及时上报车间主任，由车间主任及时处理。 2.1.4每种尺寸的半成品料分类码放整齐，数量准确。 3作业步骤 3.1酸洗 3.1.1根据酸洗工艺处理流程，做好脱脂、水洗、酸洗、表调、磷化、水洗等工序的浓 度、PH值等质量指标的控制。 3.1.2产品入筐时应轻拿轻放，不能有磕碰现象，漏酸孔必须向下。 3.1.3护栏、大杠用不带铁网的框装，100套/框，小杠用网子框1500可/框, 梯子用 字不带铁网框装220—250个/框，①38床头用绳子捆40片/捆, 绳子必须打 紧。 3.1.4天车操作工要严格按照天车设备操作规程操作，保持酸洗池及产品不能磕碰，出 池后要等液体放干净才入其它的池。 3.1.5无锈或轻度浮锈，浸泡时间为5—10分钟，锈蚀严重的情况下，可根据实际情 况适当延长浸泡时间，直至洗净为止。 3.1.5磷化完的产品必须在30分钟内散开，产品放置时漏酸孔向下， 批准日期: 生效日期
小件摊开，要通风透光，尽快将产品风干或烤水，确保磷化后的产品 在5天之内不能生锈 3.2挂钩 3.2.1凭《生产通知单》对准备好的挂具进行检查，变形或不能受力的挂具不 能使用。 3.2.2挂同一类的产品部件必须统一位置及方向，①38床头统一挂钩间距3空 档位间隔4空档；40方圆头床头挂钩间距3空档位间隔5空档；拍子挂钩间距5空档位间隔3空档；梯子挂钩间距1空档位间隔1空档；大杠挂钩的间距6 空档位间隔2空档。 3.3擦活 3.3.1操作工用厚实的边角料布擦拭挂好的产品，保证产品表面干净、无锈蚀。 3.3.2不能擦拭干净的产品，下架做打磨处理。 3.4喷涂 3.4.1凭《生产通知单》对所需要的喷涂粉沬涂料进行过滤后，加入粉桶量不 能超过粉桶的四分之三，加入粉桶后须搅拌均匀。 3.4.2产品进入喷室后，枪不能对着产品，等枪成雾状的瞬间，再对 准产品，要求喷枪距离产品10公分左右，走枪要均匀，回枪次数不能超过三次（一个喷面）确保产品薄厚一致、均匀。 3.4.3喷涂过程中需上下左右均匀，以免造成喷涂的薄厚不均，产品 不能出现漏喷、有疙瘩、流状、杂点、杂物等现象。 3.4.4喷涂时粉沬不能混合，炉温与流水线速度要匹配，炉内不能有 大量的烟雾，以免产生色差或掉皮。 3.4.5产品出现掉炉，应及时降温、减速，做好安全保护措施，现场 批准日期:生效日期
水稳等离子喷涂是占据重要地位的气稳等离子喷涂的另一种选择。它的优点突出：功率大、成本低、喷涂速度高。在热喷涂技术向大产值和大批量迈进的形势下，这项技术开始受到更多的重视和应用。 一、概述 早在八十年前，德国西门子公司的技术人员就提出了水稳等离子弧的概念。尽管人们对这种电弧形式已认识很久，但对其性能及对该电弧工艺的控制却知之甚少。上世纪50年代，欧洲的科学家对该项技术进行了大量的实验室研究，60年代末，水稳等离子工艺被最终用于切割和热喷涂。目前，水稳等离子已成功地推向市场，应用于多种工业领域。 气稳等离子喷涂（非转移弧）所能提供的温度通常为8000°C ― 14000°C，每公斤等离子气所产生的焓值大体为1 ~ 100MJ/Kg。由于弧室壁的热载荷的限制，提供再高的温度或更大的热焓值将非常困难。水稳等离子弧则靠室壁蒸发而形成的，从而能够提供更高的温度及热焓。 迄今，市场上可提供的水稳等离子喷涂设备，其功率可达120 ~ 200Kw，最大温度可达50000度，每小时可喷涂近100公斤金属，30-60公斤陶瓷粉。 二、工作原理 水稳等离子弧产生的基本原理如图1所示。首先，水呈切线方向注入弧室从而产生水漩涡，起弧便发生在水漩涡的中心。水漩涡内径的部分流入了出水孔。传导弧心所散发的能量通过辐射、热传导和紊流导入水涡流的内侧。于是，水的蒸发、热气的受热与电离便产生等离子弧。水蒸发的速度与到达水表面的功率大小有关。其它所转移的能量被弧束与水表面之间的蒸气所吸收，并产生热量进而使蒸气电离。当然，一部分热能也随水而流走。 三、水稳等离子（LP）的特点 当前工业上所采用的典型的水稳等离子(LP)喷涂设备是捷克布拉格等离子物理研究所指导开发 的PAL160型。该系统是由特殊形状的腔室、旋转冷却的阳极和自耗石墨阴极构成。系统的核心是阴阳两极之间的起弧过程，起弧是靠切线方向输入的水流中央的金属丝打火所引发。该过程依靠外层水流来冷却腔壁，而不必象气稳等离子弧那样，需要两套独立的工艺–稳弧与冷却。但水稳等离子弧工艺具有弧焰不太稳定，电极易腐蚀等缺点。 很明显，气稳等离子弧（GP）适用于对喷涂质量要求高、喷涂面积小、工艺精细的作业，喷涂材料一般较为特殊、价格较昂贵；而水稳等离子喷涂(LP)则是用于大面积、高速率作业，尤其适用于批量喷涂氧化物材料，对于大量生产球形粉末材料也是最佳的选择。 四、水稳（LP）和气稳等离子(GP)喷涂优缺点的比较 气稳等离子（GP）喷涂 优点： 机械结构较为简单 起弧较容易 电极寿命长 燃烧稳定 独立的气流与压力控制 效率更高 缺点： 载气价格昂贵 两种介质体系（稳弧及冷却） 喷涂速率小 对喷涂材料质量要求高 水稳等离子（LP）喷涂
喷 涂 标 准 作 业 规 批准﹕審核﹕編制﹕高贤海
一、目的 为了规作业员的工作行为，防止由于人为的疏忽造成的产品的返修、报废。推动员工操作的规化、标准化。 二、适用围 钣金生产部喷涂组所有员工。 三、容 1.组长在分配工作任务时，要根据作业员的技能、经验，并将该产品的加工注意事项、产品的品质要求向作业员交代清楚。 2.作业员在接受到组长的生产任务后，须对照图纸检查来料是否合格，图纸与零件是否相符，如有异常立即报告给组长。 3.确认来料合格后，作业员须审查工程工艺图纸以及工程原图，看清图纸的技术要求，明确喷漆的种类、颜色、膜厚及有关规定。 4.刮灰、砂光。 4.1.对磷化后的产品进行刮灰处理，根据产品的质量要求和技术要求进行刮灰补充，对于凸出部须整平后打磨刮灰，对打磨后凹坑部分进行刮灰，对划痕及缝隙部分进行刮灰补充。 4.2.对刮灰后的地方在刮灰完成后，须经过测试，检验刮灰后的平面度是否影响喷涂后的目视感观。 4.3.对砂光后的产品进行二次检测，如发现仍有凹凸不平进行二次刮灰，力求达到刮灰后最佳平整度。 4.4.喷粉的产品，用80＃—100#砂纸对工件表面进行砂光，并检查此工件是否达到喷涂后能盖住缺陷的效果。 4.5.喷漆的产品，外表面浅划伤的零件，以磨平处理，且用400＃砂纸砂光平整；对外表面深划伤的零件，必须刮原子灰补平、再用400＃砂纸砂平整。 4.6.零件上挂具喷涂时，分清零件的主观部位。挂具、挂钩应挂在零件表面不易察看到的位置。而且要跟工件铁面接触以便能够起到导电作用，不能挂在胶纸上。 4.7.零件的表面用高压空气把灰尘杂物清除干净。并检查前工序是否做到位。 5.喷涂 5.1.喷粉 5.1.1.为了确保喷粉质量，使用的压缩空气应经过过滤器过滤。 5.1.2.零件受粉时，静电应调在30-90KVA围喷涂；返修件静电应调到20-50KVA。 5.1.3.粉枪根据零件的形状先喷折弯角处，保持喷枪与零件之间距离约300mm远。 5.1.4压缩空气的压力必须达到4-5个压力，压力过低喷枪口雾化不均、粉末乱流。
喷漆作业指导书 1 喷漆前处理 1.1 表面应进行除锈、除氧化皮处理，确保被喷表面清洁干净。 1.2 如喷漆表面不平整或局部有凹凸现象，应采用修整或砂平等措施。 1.3 若有凹坑处，应使用腻子、滑石粉填补，再进行平整处理。 2 油漆按产品使用说明书规定的重量比配好并搅拌均匀后，应使用200目纱布过滤静置15-20分钟后才能使用。 3 操作注意事项 3.1 喷漆时，漆层厚度一次不能超过30μm。喷涂距离应为150-300mm，并控制适当的喷枪移动速度。 3.2 根据实际情况选用适当的口径喷枪，一般为1.5-2mm。 3.3 喷漆过程中涂料要多次充分搅拌均匀。 3.4 喷漆过程中保持稳定的空气压力，一般为0.6MPa以上。 4 喷漆工艺要求 4.1 设备喷漆必须采用快干漆，具体要求为：底漆为灰防漆，护罩为聚氨酯漆，其余均为醇酸磁漆。 4.2 设备喷漆分为三次，第一次喷底漆，第二次和第三次均为面漆。 4.3 喷漆时间间隔要求如下：夏季为5-10分钟，冬季为10-20分钟。 5 操作条件 5.1 环境温度控制在10-35℃，环境湿度﹤75%，压缩空气含水率﹤75%。 5.2 喷漆现场应保持空气清洁，被喷表面也应保持清洁及干燥。 5.3 喷漆后的存放条件：温度≤35℃、湿度≤75%，避免阳光直射。 6 安全注意事项 6.1 油漆、稀释剂应分类摆放在特定位置。 6.2 现场待用的香焦水、醇、烷等类化工品必须密封，摆放在远离火源、电源(如氧割、电焊、电线等设备)不易碰到的地点。 6.3 下班后，场地上所有剩余原材料必须收回库房分类保存。 6.4 喷漆现场严禁电源、火源和严禁吸烟。因工作需要必须氧割、电焊时，应在防护措施安全地点进行。 6.5 易燃物品的包装材料用完后必须放在安全地点。
等离子喷涂设备的工作原理 等离子喷涂：包括大气等离子喷涂，保护气氛等离子喷涂，真空等离子喷涂和水稳等离子喷涂。 等粒子喷涂技术是继火焰喷涂之后大力发展起来的一种新型多用途的精密喷涂方法，它具有：①超高温特性，便于进行高熔点材料的喷涂。②喷射粒子的速度高，涂层致密，粘结强度高。③由于使用惰性气体作为工作气体，所以喷涂材料不易氧化。 <1>等离子的形成（以N2为例）： 0°k时，N2分子的两个原子程哑铃形，仅在x,y,z方向上平动； 大于10°k时，开始旋转运动； 大于10000°k时，原子间产生振动，分子与分子间碰撞，则分子会发生离解变为单原子： N2＋Ud——>N＋N 其中 Ud为离解能 温度再升高，原子会发生电离: N＋Ui——>N＋＋e 其中 Ui为电离能 气体电离后，在空间不仅有原子，还有正离子和自由电子，这种状态就叫等离子体。 等离子体可分为三大类：①高温高压等离子体，电离度100％，温度可达几亿度，用于核聚变的研究；②低温低压等离子体，电离度不足1％，温度仅为50～250度；③高温低压等离子体，约有1％以上的气体被电离，具有几万度的温度。离子、自由电子、未电离的原子的动能接近于热平衡。热喷涂所利用的正是这类等离子体。
<2>喷涂原理： 等粒子喷涂原理如图5－9所示。 等粒子喷涂是利用等离子弧进行的，离子弧是压缩电弧，与自由电弧项比较，其弧柱细，电流密度大，气体电离度高，因此具有温度高，能量集中，弧稳定性好等特点。 按接电方法不同，等离子弧有三种形式： ①非转移弧：指在阴极和喷嘴之间所产生的等离子弧。这种情况正极接在喷嘴上，工件不带电，在阴极和喷嘴的内壁之间产生电弧，工作气体通过阴极和喷嘴之间的电弧而被加热，造成全部或部分电离，然后由喷嘴喷出形成等离子火焰(或叫等离子射流)。 等粒子喷涂采用的就是这类等离子弧。 ②转移弧：电弧离开喷枪转移到被加工零件上的等离子弧。这种情况喷嘴不接电源，工件接正极，电弧飞越喷枪的阴极和阳极（工件）之间，工作气体围绕着电弧送入，然后从喷嘴喷出。 等离子切割，等离子弧焊接，等离子弧冶炼使用的是这类等离子弧。 ③③联合弧:非转移弧引燃转移弧并加热金属粉末，转移弧加热工件使其表面产生熔池。这种情况喷嘴，工件均接在正极。 等离子喷焊采用这种等离子弧。 进行等粒子喷涂时，首先在阴极和阳极（喷嘴）之间产生一直流电弧，该电弧把导入的工作气体加热电离成高温等离子体，并从喷嘴喷出，形成等离子焰，等离子焰的温度很高，其中心温度可达30000°k，喷嘴出口的温度可达; 15000～20000°k。焰流速度在喷嘴出口处可达
卧式氟碳喷涂前处理设备安全操作规程示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
卧式氟碳喷涂前处理设备安全操作规程 示范文本 使用指引：此操作规程资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1.范围 本规程规定了卧式氟碳喷涂生产线浸没式前处理H型 专业起重机（自动行车）及相关设备的基本操作要求。 本规程适用本公司喷涂车间卧式氟碳生产线铝合金型 材板材等生成鉻化膜的前处理。 2.警告 2.1开机前必须完成该设备点检表各项目的检查; 2.2非本机操作手或未经授权的其他操作手,禁止开启机 器; 2.3检查过程中发现设备存在安全隐患的禁止启动设 备。
3.开机前检查 3.1检查工作电压是否正常(360V-410V). 3.2检查各部件运行情况,安全及限位开关是否可靠。 4．开车前准备 4.1 根据化验结果逐项查对前处理槽槽液的主要指标,是否在控制范围之内,如果低于控制指标,计算并补加化学试剂。 4.2 提前将烘干炉加热,按工艺要求设定温度，依次送上电源,打开循环风扇,启动燃烧器。 4.3 给脱脂槽送上加热蒸气(冬天),开通各洗涤槽自来水管,保持一定溢流。 5.开机运行 5.1在控制柜上闭合断路器QF1.1,QF1.2及其他断路器,然后在控制屏上按下“电源通”按扭,此时可编程控制器工作指示灯亮,变频器电源接通,行车此时处于手动状态。
陶瓷涂层技术知识 一、金属基陶瓷涂层简介 金属基陶瓷涂层是指涂在金属表面上的耐热无机保护层或表面膜的总称。他能改变金属底材料外表面的形貌、结构及化学组成，并赋予底材料新的性能。涂层的种类很多；按其组成可分为硅酸盐系涂层、氧化物涂层、非氧化物涂层及复合陶瓷涂层等，按工艺方法可分为熔烧涂层、喷涂涂层、气相沉积及扩散涂层、低温烘烤涂层、电化学工艺涂层、溶胶-凝胶涂层及原位原位反应涂层等；按其性能与用途可分为温控涂层（包括温控、隔热、红外辐射涂层等）、耐热涂层（包括抗高温氧化、抗腐蚀、热处理保护涂层等）、摩擦涂层（包括减磨、耐磨润滑涂层）、电性能涂层（包括导电、绝缘涂层等）、特种性能涂层（包括电磁波吸收、防原子辐射涂层等）及工艺性能涂层等。 二、金属基陶瓷涂层制备技术 1．喷涂法（等离子喷涂法） 2．化学气相沉积法（CVD）：在相当高的温度下，混合气体与基体的表面相互作用，使混合气体的某些成分分解，并在基体表面形成一种金属或化合物的固态薄膜镀层。 3．物理气相沉积法（PVD）：离子镀法、溅射法、蒸镀法、离子注入等，离子化使镀层更致密。目前CVD和PVD的界限已不明显，两者相互渗透，CVD技术引入等离子活化等物理过程，出现了PACVD技术，PVD技术也引入反应气体产生化学过程。 4．复合镀层 5．溶胶-凝胶法 6．原位反应法 三、应用 航天航空工业：航天飞机机身外皮发动机涡轮叶片燃烧室内壁齿轮箱传送装置 电力电子工业：增加介电常数 汽车工业：为了减轻重量而开发新一代汽车发动机，欧洲、日本的汽车制造厂已经采用了合金上电解沉积Ni-SiC复合镀层，这种镀层还能大大提高耐膜性能、润滑性能和耐高温氧化性能。将氧化锆陶瓷粉末喷涂在内燃机的燃烧室内壁，可提高内燃机的工作温度、节省燃料和简化结构。 切削刀具上的应用：硬度高、耐热粘结性强、化学稳定性高、切削韧性好、切削性能优良等特点。单双三层刀具，陶瓷镀层刀具寿命是原来的1-2倍，多镀层刀具是陶瓷镀层刀具寿命的0.5-1倍， 冶金和机械工业：金属的冶炼热加工和热处理都要在高温下进行，防止金属的高温氧化、渗氮、渗氧，往往在金属表面涂热处理保护涂层。 生物医学的应用：改善人体与金属的生物相容性。 石油化工：防腐 陶瓷、玻璃生产：增加强度和寿命 食品包装：耐热、高阻隔、透明度 四、发展方向 1．发展新涂层：研究解决陶瓷涂层与金属基体的热膨胀系数匹配问题，从而提高涂层与金属的结合力。 2．发展新工艺：简便、成本低、生产效率高以及产生无缺陷涂层的工艺 3．无损探伤方法，韧性、粘结强度等。 五、金属陶瓷镀膜技术在车用内燃机上的应用 为降低内燃机活塞环与气缸套表面的摩擦因数，提高发动机的机械效率，进而提高内燃机的性能，在内燃机活塞环上应用了金属陶瓷镀膜技术。采用此项技术后，发动机成本仅增加3%-5%，而整机动力性和经济性得到了明显改善，实用价值很高。
齐鲁工业大学|机械与汽车工程学院 热喷涂技术的研究综述 孙* （齐鲁工业大学机械与汽车工程学院 20130102****） 摘要： 本文介绍了热喷涂技术的由来，发展历程，工艺特点（热喷涂工艺的优缺点），基本概念，总结了热喷涂技术的应用状况，探讨了新工艺、新材料在热喷涂技术中的应用前景。 关键词：表面处理；热喷涂；热喷涂的优缺点；热喷涂的应用进展 前言： 高新技术的飞速发展对提高金属材料的性能、延长仪器设备中零部件的使用寿命提出了越来越高的要求。而这两个方面的要求又面临高性能结构材料成本逐年上升的问题。近年来，表面工程发展很快，尤其是热喷涂技术获得了巨大的进展，为解决上述问题提供了一种新的方法。热喷涂技术是一种将涂层材料 (粉末或丝材 )送入某种热源 (电弧、燃烧火焰、等离子体等 )中熔化，并利用高速气流将其喷射到基体材料表面形成涂层的工艺。由于热喷涂技术可以喷涂各种金属及合金、陶瓷、塑料及非金属等大多数固态工程材料，所以能制成具备各种性能的功能涂层，并且施工灵活，适应性强，应用面广，经济效益突出，尤其对提高产品质量、延长产品寿命、改进产品结构、节约能源、节约贵重金属材料、提高工效、降低成本等方面都有重要作用。热喷涂涂层具有耐磨损、耐腐蚀、耐高温和隔热等优良性能，并能对磨损、腐蚀或加工超差引起的零件尺寸减小进行修复，在航空航天、机械制造、石油化工等领域中得到了广泛的应用【1-3】。 热喷涂发展现状： 1、热喷涂技术的由来 热喷涂是指采用氧—乙炔焰、电弧、等离子弧、爆炸波等提供不同热源的喷涂装置，产生高温高压焰流或超音速焰流，将要制成涂层的材料如各种金属、陶
瓷、金属加陶瓷的复合材料、各种塑料粉末的固态喷涂材料，瞬间加热到塑态或熔融态，高速喷涂到经过预处理（清洁粗糙）的零部件表面形成涂层的一种表面加工方法。我们把特殊的工作表面叫“涂层”，把制造涂层的工作方法叫“热喷涂”，它是采用各种热源进行喷涂和喷焊的总称。 热喷涂技术最早出现在 20世纪早期的瑞士，随后在前苏联、德国、日本、美国等国得到了不断的发展，各种热喷涂设备的研制、新的热喷涂材料的开发及新技术的应用，使热喷涂涂层质量不断得到提高并开拓了新的应用领域【4】。热喷涂技术在我国始于20世纪50年代，至70年代末形成气候。目前，无论在设备、材料、工艺、科研等方面都在迅速发展与提高，成为表面技术重要组成部分。 2、热喷涂技术的发展历程 在 1993年以前【5-6】介绍较多的是单一热喷涂的技术与方法，其中以火焰喷涂法最为常见。虽然该法(火焰温度可达 3000℃)，可熔化大多数金属，但由于陶瓷材料熔点太高而使该法受到限制。与现有的火焰喷涂、等离子喷涂、电弧喷涂等技术相比，气体爆炸喷涂具有致密性好，孔隙率低，结合强度高等优点。但因爆炸法之粉料以直线束方式射向基体表面，对形状复杂和细小件内壁难以处理，并需专门隔音装置以对付约140分贝的爆炸声，且涂层与基体之结合强度也有待于提高。新近研制的超音速喷涂法利用喷枪(具有混合气体室，燃烧室及扩张嘴)在压力下点燃混合气体，通过扩张使燃烧继续，由此可产生超音速(1370m/s)和高温(2760℃)的气流，从而能喷涂金属陶瓷，例如WC-Co和WC-Cr-Ni等粉末材料，并无脱碳现象。与爆炸喷涂相比，由于火焰的超音速提高了粒子的速度，其所制得的涂层致密且高耐水性。加上热源温度低，限制了粉末粒子加热，从而有效地抑制了粉末中 WC的分解。实验得出，超音速法所形成的涂层较等离子及氧—乙炔火焰法形成的涂层性能优越，其耐蚀性能与硬质合金YT相当。并且涂层材料已从金属、合金、陶瓷进而扩大到塑料等非导电性材料【7】。 我国热喷涂技术是从五十年代开始的,当时由吴剑春和张关宝在上海组建了国内第一个专业化喷涂厂,研制氧乙炔焰丝喷及电喷装置，并对外开展金属喷涂业务。我国热喷涂技术起步较早，50年代就发展了丝材电弧喷涂；60年代某些军工部分开始研究等离子喷涂，等离子弧焰温度高、等离于喷涂颗粒飞行速度快，
喷涂车间作业指导书(2021 年) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0281
喷涂车间作业指导书(2021年) 1.0粉工艺流程 电镀件检验后→工件清理和准备→喷前准备→喷粉→固化→质检→入库 2.0电镀件的检验 参照《电镀作业指导书》4 3.0喷粉操作规程 3.1工件清理和准备 3.1.1将待喷工件烘干； 3.1.2清理表面残迹； 3.1.3清理镀层的疏松层、起泡面； 3.1.4清理表面残余物（包括少量的金工缺陷）； 3.1.5凡打磨过的表面，用天那水作钝化处理；
3.1.6对工件免喷处进行保护处理； 3.1.7彻底清除表面灰尘等； 3.1.8配合喷粉工适时将待喷工件送入喷房。 3.2喷前准备 3.2.1准备待喷粉末； 3.2.2开启空压机等喷粉辅助设备； 3.2.3开启喷房回收系统； 3.2.4清理喷房； 3.2.5调节静电发生器和喷枪。 3.3喷粉 3.3.1待处理好的挂入喷房； 3.3.2打开喷枪至出粉正常后开始施喷工件； 3.3.3喷粉以先慢后快的施喷方法一层一层的覆盖（一般3~4遍）； 3.3.4首先喷死角位和反面（包括安装后看不见等非装饰面）； 3.3.5然后喷涂正面；
篇一：喷涂油漆工序通用作业指导书 喷涂油漆工序通用作业指导书 1 范围 本标准规定了喷涂工序所遵守的工艺要求，包括基本要求、施工条件、涂装过程技术要求、安全注意事项等。 本标准适用于涂装工序作业者，也可用于管理者对施工者的质量检验。 2 基本要求 2.1 涂装所用的防锈漆、底漆、腻子、二道浆、面漆、稀释剂等，应配套使用。 2.2 各种涂漆材料的品种、规格、质量等，均应符合有关标准的规定。 2.3 对于双组分涂料，应： a）按当日（班）需要量，严格按照产品说明书上规定的比例调配，充分搅拌； b）放置30min~60min（熟化期），以使充分反应，待气泡消失后，才能使用。 2.4尽量缩短原材料储存期： a）做到先来先用； b）凡标签不清、品质不明、包装破损或存期过长的涂料，应经检验鉴定； c）符合标准规定着方可使用。 2.5 开桶前应吃净或擦净桶外壁，严防开桶时灰尘和杂质掉入漆中。 2.6 漆料在开桶前应倒置并用力摇荡，开桶后再搅拌均匀，如有杂质、漆皮等需过滤。 2.7 涂漆材料的存放应符合安全存放的要求。 3施工条件 3.1 涂漆施工场地应： a）保持施工现场清洁、干燥、空气流通、光线充足； b）环境温度保持在10oc~35oc，相对湿度不大于75%； c）如在大于该湿度施工时，应采取防潮措施。 3.2 对在室外烈日曝晒或严寒冰冻状态下的表面，不得进行涂漆作业。 3.3 涂漆用具应清洁。 4 技术要求 4.1 严格遵守喷涂三原则： 4.1.1 喷漆三原则，即喷漆距离、喷枪运动方式和喷雾图样搭接的控制原则。 4.1.2 根据所用喷枪型号，选择适合的喷漆距离，以涂料损失量最小，且不产生流挂为准。 4.1.3 喷涂时： a）喷枪应垂直于喷涂表面，平行运行，并且要求恒速； b）喷枪移动速度一般控制在30 cm/s~60 cm/s。 4.1.4 喷雾图样的的搭接宽度应保持一定，前后搭接程度一般为有效喷雾图样的1/4~1/3。 4.1.5 手工涂刷时，板刷吃漆要饱满，涂刷均匀，板刷做往复涂刷，使涂刷表面均匀、完整。 4.2 在喷涂第二道漆时，应与前道漆纵横交叉，以确保获得均匀、完整的漆膜。 4.3 不同厂家和品种的涂料，不经有关部门许可或实验，不得混用。 4.4 涂料的施工黏度按工艺要求（或按供应厂家要求）调整： a）温度升高黏度减小，反之黏度增大； b）在调配时应按该漆的温度、黏度曲线即使校正，以防引起生产质量问题， c）喷漆人员在喷漆时需做好个人防护工作，戴上防护眼镜、防护面具和防护手套，以防油漆等溅入眼中。 d）油漆配比夏季为油漆：稀料=1：1；冬季为1：0.8-0.6左右。 e）气压调整为0.25-0.4mpa（手工涂刷时不需遵守本规定）。f)喷漆时将喷枪调到3-4左右，
技 术 评 论 —— 运 用 显 微 组 织 分 析 解 决 实 际 问 题 热喷涂涂层的制备 作者：George Vander Voort 热喷涂涂层金相 热喷涂涂层的应用是为了改善基体材料的抗氧化、抗腐蚀、抗表面磨损和抗烧蚀能力。有涂层金属部件的准确表征要求对其显微组织进行金相检验。涂层的厚度范围从 0.002 至 0.060英寸 (0.005 至 1.5mm) 并用不同的喷涂技术和参数沉积到基底上。必须用金相制备技术准确地确定显微组织特性。由于一些涂层的脆性本质和孔隙的存在并在涂层构成了很不相同的硬度，在金相制备中总是有可能无法显示出真实的显微组织或引入假象，从而对涂层特性作出错误的诠释。光学显微技术为一块经过正确制备的涂层试样提供了一种评估手段，以确定或测定 涂层/基底界面的质量、孔 隙度、未熔化颗粒及氧化物的分布、涂层厚度、以及其它涂层特性，如图 1 所示。 各个实验室为了对热喷涂试样进行显微组织评估而使用的金相制备技术不尽相同，这一差异往往会造成勉强合格的结果。这些技术包括在粗磨和细磨阶段，碳化硅砂纸、固定或半固定金刚石的使用。粗抛光阶段是在无绒毛织物上使用分级系列的金刚石膏或悬浮液。对于最终抛光阶段，则在有绒毛或无绒毛的织物上使用细金刚石膏或悬浮液，或使用小于 1 微米的氧化铝粉。如果在使用以上任何消耗品或制备表面时采用不恰当的技术都 会产生不够精确的结果。 图 1。典型的涂层截面组织，图中示出氧化物和夹杂物 的层状组织本期标乐公司的《技术评论》是为了给读者提供能够始终如一地准确对涂层进行表征的热喷涂涂层金相制备步骤的信息。 金相试样制备 取样/切割 对于不同类型的热喷涂试样，应当使用带有金属粘接的金刚石薄片或超薄氧化铝砂轮片的精密切割机沿着垂直于试样轴的方向进行切割。试样应当用台钳夹紧，其位置应使切割片从涂层一侧进入而从基底一侧出去，这样就显著减小了涂层的损伤。图 2 示出在切割热喷涂涂层时所建议的切割片转动方向、试样位置、及试样类型。通过真空浸渗可以使多孔性涂层或易碎涂层上有一薄层的环氧树脂可以避免在切割时造成损伤。表 1 给出切割参数。每一块切下的试样都应当放在丙酮中彻底 清洗并在镶嵌前在 70°C 的烘箱中干燥 5 分钟。
喷涂车间作业指导书-制度大全 喷涂车间作业指导书之相关制度和职责，1.0粉工艺流程电镀件检验后→工件清理和准备→喷前准备→喷粉→固化→质检→入库2.0电镀件的检验参照《电镀作业指导书》43.0喷粉操作规程3.1工件清理和准备3.1.1将待喷工件烘干;3.1.2清理表... 1.0粉工艺流程 电镀件检验后→工件清理和准备→喷前准备→喷粉→固化→质检→入库 2.0电镀件的检验 参照《电镀作业指导书》4 3.0喷粉操作规程 3.1工件清理和准备 3.1.1将待喷工件烘干; 3.1.2清理表面残迹; 3.1.3清理镀层的疏松层、起泡面; 3.1.4清理表面残余物(包括少量的金工缺陷); 3.1.5凡打磨过的表面,用天那水作钝化处理; 3.1.6对工件免喷处进行保护处理; 3.1.7彻底清除表面灰尘等; 3.1.8配合喷粉工适时将待喷工件送入喷房。 3.2喷前准备 3.2.1准备待喷粉末; 3.2.2开启空压机等喷粉辅助设备; 3.2.3开启喷房回收系统; 3.2.4清理喷房; 3.2.5调节静电发生器和喷枪。 3.3喷粉 3.3.1待处理好的挂入喷房; 3.3.2打开喷枪至出粉正常后开始施喷工件; 3.3.3喷粉以先慢后快的施喷方法一层一层的覆盖(一般3~4遍); 3.3.4首先喷死角位和反面(包括安装后看不见等非装饰面); 3.3.5然后喷涂正面; 3.3.6对所喷工件进行检查和修补; 3.3.7将喷涂合格的工件挂在烘烤车上; 3.3.8吹去挂件时掉落在工件表面上的尘埃(必要时对碰伤处进行修补)。 3.4固化 3.4.1打开固化炉门; 3.4.2开启燃烧机; 3.4.3待固化炉热风循环稳定后(排尘过程); 3.4.4将挂满喷粉工件的转序车推入固化炉内; 3.4.5关好炉门;