药芯焊丝耐磨堆焊过程中FB树脂对碳化钨颗粒的热保护作用

为了减轻堆焊过程中碳化钨颗粒的熔化及溶解烧损,采用FB树脂作为热保护剂对铸造碳化钨颗粒进行了表面包覆处理,并对制作的药芯焊丝进行了TIG焊堆焊试验。用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪对堆焊层的微观组织和碳化物形貌进行观察分析,结果表明:采用FB树脂保护的碳化钨颗粒在堆焊过程中的熔化及溶解烧损明显降低,堆焊后复合层中保留了大量的碳化钨颗粒,颗粒周围的碳元素含量较高。热绝缘剂的使用与否对基体显微硬度的影响较大,而对堆焊层表面的洛氏硬度影响较小。此外,还通过湿砂橡胶轮磨损台对药芯焊丝进行了磨损实验,结果表明:采用了热保护的堆焊层在磨损试验中能够有效地阻碍砂粒的犁削作用,从而使耐磨性大大增加。     

高硬热喷涂层的缓进给切削试验

采用高硬材料切削过程中常用的2种刀具材料CBN和YG610,应用缓进给的模式对高硬喷涂层进行切削试验。试验结果表明：采用小进给切削模式YG610刀具切削高硬热喷涂层可以获得较理想的刀具耐用度,并且加工表面质量可以达到Ra1以下,具备了以车代磨的基本条件。高硬材料切削常用的刀具CBN在切削过程中出现了较严重的非正常破损现象。通过对试验现象的分析,可以认为冲击性和高硬度的同时存在是喷涂层切削的最重要特性。因此,喷涂层切削刀具需要同时具备较高的韧性和硬度。     

自蔓延反应喷涂表面涂层技术进展

围绕自蔓延反应喷涂技术与工艺研究和自蔓延反应喷涂相关理论研究两个方面,介绍了这一技术领域的发展状况。SHS反应喷涂技术将燃烧合成与传统热喷涂相融合,将各类高化学能的反应型粉材、线材引入喷涂技术中制备高性能陶瓷和金属间化合物涂层,发展了SHS反应药芯线材电弧喷涂、SHS等离子喷涂、爆炸反应喷涂以及SHS反应火焰喷涂等技术手段。一方面,对其中的配系设计、控制参数、涂层性能和相关设备等方面开展了深入的实验研究;另一方面,围绕涂层形成过程、喷涂条件下的反应机理与模式,以及反应喷涂过程中的能量状态和粒子的物理状态等方面开展了初步的理论研究,正在构筑较完整的理论体系。     

多弧离子镀CrNx涂层的工艺与摩擦磨损性能

为了改善发动机活塞环的摩擦学性能和提高其使用寿命,采用多弧离子镀技术在活塞环表面制备了不同N2含量和弧电流的CrNx硬膜,采用X射线衍射技术、扫描电子显微镜、纳米硬度仪和发动机台架试验装置,分别测试了薄膜相结构、表面形貌、纳米硬度和抗高温摩擦磨损性能。研究结果表明：当N2质量分数为45%时,薄膜纳米硬度相对较高,CrNx薄膜中主要以CrN（220）相为主;随着弧电流的增加,薄膜的表面颗粒尺寸增加,当弧电流为60A时,薄膜纳米硬度相对较高。与Cr电镀层活塞环相比,CrNx涂层活塞环具有较强的抗高温粘着磨损性能。     

热红外降温-相变复合隐身涂层的研究

伪装技术和红外探测技术的迅速发展,双波段热像仪能够很容易地识别出传统热隐身涂层下的目标.为了更好地实现隐身,从红外融合思想出发,提出了热红外相变-降温复合隐身涂层,并对涂层的作用原理及可行性进行了论述.复合涂层的面层(降温涂层)强调对背景辐射的吸收越少越好;底层(相变涂层)则强调目标的表观温度与背景温度相对一致.实验结果表明,该复合隐身涂层同时具备调节发射率和温度的功能,不仅能对付双波段热像仪的侦察,而且适用于单调背景或复杂背景下的伪装.     

喷涂层接触疲劳失效信号响应试验研究

采用超音速等离子喷涂设备制备了铁基自熔剂合金涂层，通过球盘式接触疲劳试验机考察了喷涂层的疲劳行为，使用扫描电子显微镜对涂层的截面和失效形貌进行了表征，研究了不同信号响应对涂层接触疲劳失效形式的指示作用。结果表明：在该应力水平下，喷涂层的接触疲劳失效形式为点蚀和分层失效。振动和扭矩信号的响应可以反馈不同的失效过程，点蚀失效过程中信号呈现渐变的特征，而分层失效过程中信号则发生明显的阶跃。     

离子镀TiN涂层工艺参数优化及工作距离对表面质量的影响

采用多弧离子镀(multi-arc deposition)沉积TiN涂层,分析工艺参数对涂层表面质量的影响。首先以硬度为考核指标,设计了Ti弧流、N2流量、Ar流量、烘烤温度和偏压的5因素、4水平L16(45)正交试验,优化工艺参数。然后分析了优化工艺参数条件下,工件到靶材的距离(工作距离)对涂层表面质量的影响。采用SEM分析了表面形貌,通过截面形貌确定了涂层厚度;采用Nano-indentation测定了涂层硬度。结果发现:5个因素对涂层硬度的影响程度不同,影响硬度的因素主次顺序为Ti弧流—Ar流量—偏压—烘烤温度—N2流量;试验条件下,5因素的最优水平依次为70 A,10 sccm,40 V,350℃,44 sccm;存在最佳工作距离(约30 cm),使涂层表面质量最佳。     

热障涂层对照明炬静态性能中的应用研究

参考美军照明炬内采用隔热涂层的应用研究,本文对热障涂层在某迫击炮照明炬中的应用进行研究,以期在结构微小调整的前提下,提高照明效率降低生产成本。文中通过六种方案的对比试验得出热障涂层优于传统隔层的结论,利用其热导率低、抗氧化、耐热冲击等特性,能够有效提高照明剂的照明效应,且具有长贮性好,耐潮湿,废品率低,环保等优点,该研究对加快热障涂层在照明炬中的工程应用进程具有重要意义。     

基于高速电弧喷涂的材料制备与成形一体化技术

材料制备与成形一体化技术是装备再制造关键技术之一。对于一些难以合成及加工成形的材料,采用高速电弧喷涂粉芯丝材的方法,通过喷涂弧区的快速、动态冶金过程,同步实现新材料的合成与成形,即在再制造快速成形过程中实现新材料的合成与制备。这一技术一方面可通过新材料设计,制备出赋予零件防腐蚀、耐磨损、耐高温等性能的涂层体系,另一方面它突破了热喷涂技术只能制备薄涂层传统观念,在开展制造零件用的快速成形材料方面也具有良好的研究空间。基于高速电弧喷涂的材料制备与成形一体化技术在舰船钢结构长效防腐、电站锅炉管道防护、装备零件成形制造与再制造等领域具有良好的应用前景。