熱噴涂WC-NiCrBSi涂層感應(yīng)熔覆工藝及組織特性研究.pdf

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)-塊式磨損試驗機(jī)測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，燃油氧氣比λ為1.11時，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以移動速度2.5 mm/s，輸出電流為820～880 A，對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，表面粗糙度為4.5μm，孔隙率為0.2％，輸出電流為880 A時，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時軟化深度為60μm，880 A孔時軟化深度為80μm。當(dāng)電流增至900 A時，出現(xiàn)過熔現(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以移動速度由3～6mm/s，90

5、0 A輸出電流對WC-NiCrBSi涂層進(jìn)行熔覆，隨著移動速度的提高，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，粗糙度由4.7μ.m增至6.2μm，孔隙率由0.3％增至1.5％。移動速度為3mm/s時，基體軟化深度約為65μm，移動速度為6mm/s時，基體未出現(xiàn)軟化現(xiàn)象。速度為2.5 mm/s時，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