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河南大气等离子喷涂原理与重熔复合技术
时间:2020-07-27 11:22 点击次数:
大气等离子喷涂原理
 
大气等离子喷涂简称等离子喷涂。等离子喷涂通过河南等离子喷枪来实现,喷枪的喷嘴(阳极)和电极(阴极)分别接电源的正、负极,喷嘴和电极之间通入工作气体,借助高频火花引燃电弧。电弧将气体加热并使之电离,产生等离子弧,气体热膨胀由喷嘴喷出高速等离子射流。
 
送粉气将粉末从喷嘴内(内送粉)或外(外送粉)送入等离子射流中,被加热到熔融或半熔融状态,并被等离子射流加速,以一定速度喷射到经预处理的基体表面形成涂层。常用的等离子气体有氩气、氢气、氦气、氮气或它们的混合物。
 
河南等离子喷涂是在金属表面制取陶瓷涂层使用最多的方法,但它有下述固有缺点:涂层与基体间是机械结合,抗冲击性能差;
 
涂层孔隙率高,耐腐蚀和抗氧化性能差;涂层组织不均匀,性能不稳定。为了克服上述缺点,引入激光技术,对喷涂态陶瓷层进行激光表面改性,改变其组织特征和相结构,从而改善性能。
 
(1)预涂层制备根据Q235钢和喷涂陶瓷材料物理和化学性能的差异,基材喷砂处理后进行等离子喷涂,喷涂工艺参数见表2。
 
(2)激光重熔工艺激光重熔使用2kW恒流电激励CO2激光器,用氮气作为保护气体。激光重熔时,需针对不同涂层选择合适的激光功率、光斑尺寸及扫描速度。
 
当光斑为φ3mm,扫描速度为5mm/s时,表1中A组和B组涂层对应的最佳值功率分别为330W和370W,激光功率低于最佳值时,陶瓷层熔化不完全,致密度差;而激光功率高于最佳值时又会导致陶瓷层、过渡层和底层的熔化。
 
3.河南等离子喷涂激光表面合金化(二步法)
 
列出AISI6150钢基体进行激光表面合金化时所选择的涂敷材料。

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