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1、本文采用氧-乙炔火焰噴涂和超音速火焰噴涂與感應(yīng)熔覆復(fù)合工藝在17-4PH不銹鋼基體上制備WC-NiCrBSi涂層。通過(guò)高速攝像的方法研究了焰流中粒子的速度分布。利用表面輪廓儀分析熱噴涂涂層及熔覆層的表面粗糙度,利用掃面電鏡觀察涂層及熔覆層的橫截面形貌,利用顯微硬度計(jì)獲得了涂層及熔覆層的硬度-深度分布,利用圖像法分析了感應(yīng)熔覆涂層中孔隙的分布特征,利用環(huán)-塊式磨損試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了熔覆層的摩擦系數(shù)和比磨損率。
本研究主要內(nèi)容包括:⑴C
2、P-3000型多功能亞音速噴槍制備WC-NiCrBSi涂層的最佳噴距為200 mm,粒子直徑越小,水平速度越高,粒徑為37-53μm的粒子速度約為110m/s,53-105μm的粒子速度約為100 m/s,粒子速度越高,噴涂涂層孔隙率越小,孔隙的直徑越小。感應(yīng)熔覆后,熔覆層致密度越高,顯微硬度越大,粒徑為37-53μm的粒子制備的熔覆層硬度為9.5 GPa,53-105μm的粒子制備的熔覆層硬度為8.0 GPa。⑵WokaStarTM-
3、610-Si超音速火焰噴涂噴槍在氧氣流量為811 NLPM時(shí),燃油氧氣比λ為1.11時(shí),WC-10Ni粒子獲得了最大的水平速度,約為645 m/s,粒子獲得了最大程度上的扁平化,制備的涂層的硬度和致密度遠(yuǎn)高于火焰噴涂制備的涂層,顯微硬度約為11.6GPa,孔隙率僅為0.8%。⑶以移動(dòng)速度2.5 mm/s,輸出電流為820~880 A,對(duì)WC-NiCrBSi涂層熔覆,隨著輸出電流的增大熔覆涂層的表面粗糙度逐漸降低,孔隙率逐漸降低,其中輸出
4、電流為820A時(shí),表面粗糙度為4.5μm,孔隙率為0.2%,輸出電流為880 A時(shí),表面粗糙度為3.75μm,孔隙率不到0.1%。隨著輸出電流的增加,基體出現(xiàn)了不同程度的軟化,電流越大基體軟化深度越深,輸出電流為820 A時(shí)軟化深度為60μm,880 A孔時(shí)軟化深度為80μm。當(dāng)電流增至900 A時(shí),出現(xiàn)過(guò)熔現(xiàn)象,熔覆層燒損,導(dǎo)致粗糙度升高,為4.0μm,孔隙率增至1.7%,基體軟化深度增加至90μm。⑷以移動(dòng)速度由3~6mm/s,90
5、0 A輸出電流對(duì)WC-NiCrBSi涂層進(jìn)行熔覆,隨著移動(dòng)速度的提高,涂層的熔覆程度降低,表面粗糙度升高。由3mm/s提升到6mm/s時(shí),粗糙度由4.7μ.m增至6.2μm,孔隙率由0.3%增至1.5%。移動(dòng)速度為3mm/s時(shí),基體軟化深度約為65μm,移動(dòng)速度為6mm/s時(shí),基體未出現(xiàn)軟化現(xiàn)象。速度為2.5 mm/s時(shí),由于涂層燒損導(dǎo)致軟化深度增至90μm,孔隙率升高到1.7%。⑸涂層的原始厚度由50μm增至100μm,感應(yīng)熔覆后的表
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