本文研究了電流、H₂氣流量、噴涂距離等噴涂工藝參數(shù)對(duì)微米結(jié)構(gòu)Al₂O₃-13%TiO₂涂層組織與性能的影響。采用SEM、XRD和EDS等分析手段對(duì)涂層微觀形貌、物相結(jié)構(gòu)及成分進(jìn)行了分析,對(duì)微米Al₂O₃-13%TiO₂涂層的形成過(guò)程與涂層形成機(jī)理進(jìn)行分析討論。測(cè)定了不同噴涂工藝參數(shù)下涂層截面維氏顯微硬度、截面孔隙率、沉積厚度,并對(duì)涂層進(jìn)行干摩擦磨損實(shí)驗(yàn)。研究了不同工藝參數(shù)對(duì)涂層組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能以及耐磨損性能的影響,探討了等離子噴涂涂層的磨損失效行為與其微觀結(jié)構(gòu)特征的對(duì)應(yīng)關(guān)系。針對(duì)優(yōu)化涂層在不同工況條件下做相關(guān)磨損實(shí)驗(yàn),根據(jù)涂層磨損失重評(píng)價(jià)了涂層耐磨損性能,分析了涂層磨損失效形式。研究結(jié)果如下:1)涂層物相為α-Al₂O₃,γ-Al₂O₃,Al₂TiO₅和少量的Rutile-TiO₂... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

等離子噴涂設(shè)備結(jié)構(gòu)

泵冷卻系統(tǒng)、電源供給系統(tǒng)、粉氣控制系統(tǒng)和等離子噴槍系統(tǒng)組成。噴槍圖如 2-2 所示，采用外送粉裝置。去離子冷卻水從噴槍右側(cè)垂直進(jìn)入噴槍從側(cè)面流出，通過(guò)冷卻水的循環(huán)流出起到降低噴槍溫度的作用。工作氣體形式通過(guò)氣體輸送管加壓至噴槍，通過(guò)電氣控制柜對(duì)主氣流量和次氣流量氣和次氣流量可調(diào)節(jié)的大小分別為 0-3500L/h 和 0-500L/h。等離子噴槍出0-4000L/h 范圍內(nèi)控制。主氣流量控制范圍較大，通過(guò)調(diào)節(jié)主氣流量可以實(shí)的長(zhǎng)度以及等離子體焰流速度的控制，從而改變噴涂粉末在噴涂時(shí)撞擊基過(guò)改變 H2氣流量可以實(shí)現(xiàn)對(duì)等離子體弧電壓的控制，實(shí)現(xiàn)在電流不變的狀離子體射流的溫度，從而改變粉末粒子在等離子射流中的熔融程度。送粉為輸送氣體,送粉方式為單筒刮盤(pán)式。粉體從裝置筒中落下,在刮粉零件的移動(dòng)至粉體輸送口處,在送粉氣體的壓力下與氮?dú)膺M(jìn)入粉末管路中直至噴等離子射流中實(shí)現(xiàn)熔融。送粉速度可調(diào)范圍為 0-150g/min。

圖 2-2 DH-1080 噴槍內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖2.2 等離子噴涂試驗(yàn)材料2.2.1 實(shí)驗(yàn)基體材料試驗(yàn)采用 Q235 低碳鋼作為基體材料，Q235 低碳鋼的組成元素和相關(guān)性能如表 2-1所示。該實(shí)驗(yàn)采用Φ18mm×5mm 鋼樣用于涂覆層參數(shù)優(yōu)化檢測(cè)分析，采用 8 mm×8mm×30 mm 用于摩擦磨損實(shí)驗(yàn)。基材試樣如圖 2-2 所示。采用型號(hào)為 W-0.63/7 的空氣壓縮機(jī)和自制噴砂槍進(jìn)行表面噴砂預(yù)處理，以增加基體表面能提高涂層結(jié)合強(qiáng)度。空氣壓縮機(jī)的壓縮氣體流速為 0.36m3/min,穩(wěn)定排壓為0.7MPa。噴砂材料選用 46 目棕剛玉[29]，噴砂完成后采用鼓風(fēng)機(jī)吹洗以防止粉塵和沙粒對(duì)基體表面的污染而降低涂層結(jié)合強(qiáng)度。基材表面噴砂預(yù)處理后于 2h 內(nèi)完成等離子噴涂實(shí)驗(yàn)。表 2-1 Q235 低碳鋼的化學(xué)組成和力學(xué)性能

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3594783