[毕业论文] LX34-LX88A超音速电弧喷涂工艺及涂层性能研究 [复制链接]

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毕业论文-LX34-LX88A超音速电弧喷涂工艺及涂层性能研究，共42页，25066字

摘 要： 本文采用超音速电弧喷涂技术，在1Cr13基材上制备了LX34-LX88A混合涂层，对涂层进行结合强度、抗热震性、显微组织、孔隙率、显微硬度的性能试验，分析所获得的试验数据，并与普通电弧喷涂涂层的性能进行对比。

涂层性能试验结果表明，超音速电弧喷涂涂层抗热震性能优于普通电弧喷涂涂层；两种喷涂工艺所获得的LX34-LX88A混和涂层的抗热震性能都优于LX34涂层；超音速电弧喷涂涂层与基体之间的结合强度较高，LX34-LX88A试样的断裂基本都发生在胶层处。电镜图上看到超音速电弧喷涂涂层呈层状结构，且均匀致密，孔隙率低。由显微硬度试验，LX34-LX88A混和丝材超音速电弧喷涂涂层显微硬度值相比普通电弧喷涂涂层较低。

在一定参数下，用LX34-LX88A混合丝材，超音速电弧喷涂技术制备的涂层整体上优于普通电弧喷涂涂层性能。

关键词：超音速电弧喷涂；涂层性能；LX34-LX88A

目 录

1 绪 论 1

1.1 课题研究的目的及意义 1

1.2 超音速电弧喷涂的概述 1

1.3 课题背景及国内外现状 2

1.4 发展趋势 3

1.5 超音速电弧喷涂特点 3

1.6 超音速电弧喷涂技术的应用 4

1.7 课题的内容、方法及步骤 5

1.7.1 课题研究内容 5

1.7.2 研究的方法及步骤 5

2 超音速电弧喷涂技术 7

2.1 热喷涂技术 7

2.2 电弧喷涂 7

2.2.1 电弧喷涂的特点 7

2.2.2 电弧喷涂的应用 8

2.3 超音速电弧喷涂的原理 8

2.4 超音速电弧喷涂的设备 9

2.5 喷涂材料 11

2.6 超音速电弧喷涂工艺参数及影响 12

2.7 涂层特性 13

2.7.1 涂层与基材的结合机理 13

2.7.2 涂层物理性能 14

3 试验方法 16

3.1 喷涂设备 16

3.2 喷涂材料 17

3.3 试样加工 17

3.4 涂层制备 19

3.5 金相试验 20

3.6 结合强度试验 21

3.7 热震试验 23

3.8 显微硬度 24

4 涂层性能试验数据分析 25

4.1 涂层性能试验研究 25

4.2 热震试验结果分析 25

4.3 结合强度试验结果分析 27

4.4 金相显微组织分析 30

4.5 显微硬度结果分析 31

4.6 孔隙率测定试验结果分析 33

结 论 34

参考文献 35

致 谢 37

课题研究内容

本课题研究内容为LX34-LX88A混合丝材超音速电弧喷涂工艺及涂层性能。采用超音速电弧喷涂将LX34-LX88A丝材喷涂到1Cr13基材，得到相应的丝材涂层，并对涂层进行结合强度、抗热震、显微组织、孔隙率、显微硬度等一系列试验，获取性能数据，并通过金相，观察涂层微观情况，分析和讨论试验数据，对涂层性能进行评价。此外，还采用普通电弧喷涂工艺制备涂层，并与超音速电弧喷涂涂层性能进行对比分析。

研究的方法及步骤

在查阅大量资料的基础上，熟悉超音速电弧喷涂的工艺，通过调整喷涂工艺来喷涂各种涂层，并验证涂层的使用性能。

喷涂工艺及涂层性能研究从其影响因素出发，在一定喷涂规范参数下获得相应涂层，涂层的性能是反映在其结合性能，耐磨和抗蚀等性能上，而这些性能情况又可说明工艺参数上的影响。因此，本课题研究中将LX34+LX88A丝材涂层进行各种性能试验，由性能数据分析该丝材涂层的优劣。

研究中采取的性能试验方法如下：

(1) 金相试验

将试样取样并制备金相试样，用显微镜观察其组织和显微结构。扫描电子显微镜是涂层经常使用的仪器。

用显微硬度试验机测其显微硬度，涂层的硬度在一定关系上反映了涂层的耐磨性。对金相试样进行加载荷，每个试样取9个点，得到硬度值取其平均值。

孔隙，用定量金相技术或与标准组织比较，可以测定涂层的孔隙率。

(2) 结合强度试验

喷涂层的结合强度包括涂层与基材之间的结合强度以及涂层颗粒之间内聚强度，是单位面积上的结合力，反映涂层的力学性能，也是评价涂层性能的重要指标。

(3) 热震试验

将试样置于加热炉中，加热温度选择为600℃，到指定温后保温10分钟取出，放入常温的清水中激冷。观察试样表面涂层有无裂纹、剥离或翘起等。然后再进行加热、保温，如此反复完成加热—冷却—再加热的热循环过程，重复80次，以此检测涂层的抗热震性能。

试验简要步骤如下：

(1) 根据标准加工试样。

(2) 表面处理：用高压空气进行喷沙处理,使表面干燥,无灰尘、油脂、污垢和锈斑,且具有一定的粗糙度。喷涂前用丙酮清洗喷涂表面。

(3) 采用超音速电弧喷涂设备（HVAF-ARC），调试参数后喷涂到1Cr13基材上，制备LX34-LX88A丝材涂层。

(4) 采用普通电弧喷涂，在相同的条件下制备此丝材涂层。

(5) 将喷涂的试样进行拉伸试验，热振试验，得到试验数据。

(6) 制备金相试样，测涂层显微硬度，用金相显微镜观察涂层结构，并测孔隙率。

(7) 将所得试验数据整理，分析LX34-LX88A丝材涂层性能，得出试验结论。

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