鋁基粉芯線材及其電弧噴涂涂層高溫防護(hù)性能的研究.pdf

1、Fe-Al金屬間化合物不僅具有良好的高溫強(qiáng)度，而且在高溫環(huán)境和多種腐蝕介質(zhì)中具有優(yōu)異的耐高溫腐蝕性能。本文采用電弧噴涂方法在普通材料表面制備Fe-Al金屬間化合物涂層，既能夠解決Fe-Al合金難以加工成型的難題，又能充分發(fā)揮其優(yōu)異的高溫耐腐蝕性能，應(yīng)用前景十分廣闊。 使用Al帶包裹Fe、Ni粉，并加入適量的B和RE等有益元素制備鋁基粉芯絲材，采用電弧噴涂技術(shù)制備了鋁基涂層。系統(tǒng)研究了涂層的常規(guī)性能(包括結(jié)合強(qiáng)度、顯微硬度、孔隙率

2、等)和高溫腐蝕性能(包括高溫氧化性能、涂鹽腐蝕性能、硫化性能等)；運(yùn)用SEM、XRD、EDS等方法分析了原始涂層和經(jīng)過腐蝕后涂層的微觀形貌，初步探討了高溫下氧化、涂鹽熱腐蝕及硫化腐蝕機(jī)理。本研究的主要成果如下： 1.采用Al帶包裹金屬粉成功制備了鋁基粉芯絲材，對其電弧噴涂工藝進(jìn)行了優(yōu)化，得到了孔隙率較低的優(yōu)化噴涂工藝參數(shù)，成功制備出了具有典型層狀結(jié)構(gòu)的鋁基涂層。研究發(fā)現(xiàn)涂層中其主要物相為Al、Fe、Ni之間的金屬間化合物，其中不

3、乏高鋁金屬間化合物。 2.采用SprayWatch熱噴涂檢測系統(tǒng)檢測了電弧噴涂過程中粒子的溫度和飛行速度，結(jié)果表明：噴涂粒子的溫度和飛行速度變化幅度小，顆粒熔融較充分，粒子飛行速度高，噴涂過程穩(wěn)定。 3.系統(tǒng)研究了鋁基涂層的耐腐蝕性能：(1)抗高溫氧化性能研究表明，由于鋁基涂層Al含量較高，高溫氧化時，涂層表面可直接形成Al2O3保護(hù)膜，有效地阻止了涂層的進(jìn)一步氧化，抗氧化性能良好。 (2)涂鹽熱腐蝕性能研究表明