連續(xù)送絲管約束電爆噴涂方法研究.pdf

1、電爆噴涂技術(shù)作為表面改性技術(shù)的一種，是噴涂材料電爆炸現(xiàn)象的應(yīng)用。電爆噴涂具有多方面的應(yīng)用優(yōu)勢，如電爆噴涂過程對(duì)基體材料的熱影響小，可獲得與基體結(jié)合強(qiáng)度高且致密的涂層，特別適合于高熔點(diǎn)的噴涂材料等。然而現(xiàn)有的電爆噴涂方法大都存在兩方面的問題：一是爆炸后的噴涂材料受約束的程度不夠；二是噴涂材料不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)更換，噴涂效率較低，即每次噴涂前都需要用人工的方法將噴涂材料安放在兩電極之間。
　　 為提高爆炸后噴涂材料受約束的程度和噴涂效率，

2、本文研制了連續(xù)送絲的管約束電爆炸噴涂實(shí)驗(yàn)裝置。主要包括送絲機(jī)構(gòu)、頂帶機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、基體移動(dòng)機(jī)構(gòu)、電容器充放電系統(tǒng)等。該裝置采用平帶送絲的方法將金屬絲輸送到兩電極之間，電極通過氣體放電方式將大電流導(dǎo)入金屬絲，金屬絲發(fā)生熔化、氣化、爆炸，爆炸后的噴涂材料受到高密度聚乙烯噴槍的約束，從噴口端噴出，撞擊在基體表面形成涂層。初步試驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)該方法也可得到高致密的涂層；并且分析了涂層厚度隨噴涂距離的變化關(guān)系，得到了大面積噴涂的條件。
　　

3、 為了更好的認(rèn)識(shí)管約束下電爆噴涂方法所得涂層的特性，利用該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行電爆噴涂實(shí)驗(yàn)。選用鉬絲作為噴涂材料，研究初始充電電壓分別為8kV，10kV，12kV，噴涂距離在0～25mm之間變化時(shí)涂層的特性。將得到的涂層首先使用機(jī)械刮擦的方法進(jìn)行測試；然后使用壓痕法對(duì)不易刮落涂層的結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)定；并使用掃描電鏡對(duì)涂層的表面和剖面進(jìn)行分析。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：在噴涂距離較小時(shí)，涂層表面光滑，具有液態(tài)金屬凝固的特征，涂層與基體結(jié)合緊密，

4、內(nèi)部致密，結(jié)合強(qiáng)度較高；在噴涂距離較大時(shí)，涂層表面不僅有液態(tài)金屬凝固的特征，而且有球形顆粒，并且球形顆粒的數(shù)量隨著噴涂距離的增大越來越多，涂層剖面具有分層的現(xiàn)象，涂層結(jié)合強(qiáng)度隨著噴涂距離的增大而降低；在噴涂距離達(dá)到一定程度時(shí)，所得到的涂層經(jīng)機(jī)械刮擦的方法測試容易脫落，這種類型的涂層大多由已經(jīng)凝固的固態(tài)顆粒堆積在基體表面形成，結(jié)合強(qiáng)度較低，屬于HF-5～HF-6級(jí)，不易觀察到涂層的剖面；隨著初始充電電壓的升高，獲得液態(tài)凝固特征噴涂層的最大