爆炸喷涂

摘要： 本文以爆炸喷涂技术专利申请和论文发表数据为基础,从趋势、技术、地域、研究机构4个维度研究分析了爆炸喷涂技术的发展过程和现状。分析结果表明:在发展趋势方面中国正处于爆炸喷涂技术较为活跃的发展时期;在技术构成方面爆炸喷涂工艺方法和涂层制备方法是爆炸喷涂技术最主要的技术领域;在地域分布方面爆炸喷涂技术的技术主导国是美国和俄罗斯,并与中国形成技术竞争关系;在研究机构方面,中国研究机构还有待加强规划并持续深入的开展爆炸喷涂技术研究。此外,通过对爆炸喷涂技术重点专利分析发现,小内孔及复杂零件爆炸喷涂设备研制、爆炸喷涂与其他技术耦合工艺研究、爆炸喷涂涂层材料改性优化以及非金属材料表面爆炸喷涂技术研发应用将是爆炸喷涂技术的潜在发展方向。

摘要： 热喷涂碳化钨涂层技术是一项极具工程化应用前景的高性能耐磨涂层制备技术.本文针对航空领域热喷涂碳化钨涂层国内外标准进行了对比分析,具体包括3项美国宇航材料规范(AMS2435H、AMS2447D和AMS2448A)和2项航空行业标准(HB 7627-1998和HB 20396-2016).从热喷涂工艺方法、涂层材料、显微组织、涂层硬度、结合强度、弯曲性能、残余应力7个方面对国内外航空领域热喷涂碳化钨涂层标准的技术指标、测试方法等要素进行了对比分析,旨在为热喷涂碳化钨涂层技术的拓展应用和技术创新提供参考和指导.

摘要： 某中间扩散机匣零件局部表面需喷涂碳化铬-镍铬铝钇涂层以提高其耐磨性能,分别选用两种粒径(53～106μm及23～53μm)的镍铬铝钇粉末作为该涂层底层,并采用爆炸喷涂方法进行底层及面层的喷涂加工,利用扫描电镜(S E M)、显微硬度计和电子拉伸试验机对不同粒径底层粉末喷涂制备的涂层金相组织、组成成分、硬度以及结合强度进行分析比较.结果表明:两种粒径镍铬铝钇粉末制备的碳化铬-镍铬铝钇涂层性能均能达到技术要求,相较而言,较细粒径粉末制备的镍铬铝钇底层厚度均匀性较好,且未熔颗粒及界面污染含量稍低,而较粗粒径粉末喷涂后形成的底层凸起会产生遮挡效应,影响了底层与面层之间的界面结合,表现为粗粒径粉末制备的涂层结合强度为39.7M P a,硬度为598.1H V;而细粒径粉末制备涂层结合强度可达58.7MPa,硬度为615.9HV.

摘要： 为了提高发动机用310S不锈钢的高温氧化性能,首先通过等离子喷涂技术制备NiCoCrSi粘结层,然后采用爆炸喷涂的方式在粘结层表面制备8YSZ陶瓷层,通过试验测试的手段对比NiCoCrSi粘结层和8YSZ陶瓷层的微观组织及1110°C/6 h时的高温氧化性能。研究结果表明:在NiCoCrSi粘结层表面区域形成了许多未熔融或呈现半熔融状态颗粒,粗糙度为7.75μm;在8YSZ陶瓷层表面区域生成了部分半熔融的颗粒,粗糙度为5.26μm。各涂层内均形成了致密的组织结构,没有观察到分层和孔洞。各涂层形成了相近的物相成分,都是由γ-AlNi_(3)与β-AlNi2种物相组成。NiCoCrSi粘结层和8YSZ陶瓷层都形成了相近的质量变化现象,在高温氧化初期20 h内,涂层发生了质量的快速提高。当氧化时间为20~60 h时,氧化增重曲线变得更加缓慢,到50 h时,NiCoCrSi粘结层增量为1.141 mg/cm^(2),8YSZ陶瓷层增重为1.392 mg/cm^(2)。

摘要： 采用新型的CCDS2000型爆炸喷涂系统在启闭机活塞杆常用不锈钢40Cr表面制备由WC-12Co粘结层和Al2O3面层构成的复合涂层,对涂层的微观组织结构、显微硬度、孔隙率、结合强度、抗冲击韧性、抗腐蚀性能与耐磨性能等进行分析与测试,并阐述涂层的摩擦磨损机理.结果表明:Al2O3涂层的孔隙率为0.94％,硬度(HV0.2)在1108～1316之间,结合强度达到59.4 MPa.涂层的抗腐蚀性能和抗磨损性能都明显优于40Cr不锈钢,抗冲击韧性略有提高.40Cr不锈钢的平均质量磨损量是99.56 mg,为Al2O3涂层质量磨损量的24.5倍.Al2O3涂层的磨损机理主要是显微犁削和黏着磨损.

摘要： 文章分别采用等离子喷涂、超音速火焰喷涂、爆炸喷涂制备了铁基非晶涂层.研究了不同喷涂技术制备铁基非晶涂层的显微结构和电化学腐蚀性能,探讨了喷涂技术类型对电化学腐蚀机理的影响.结果 显示,三种热喷涂技术制备铁基非晶涂层的非晶含量分别为78.23％、85.41％、89.58％.其中,爆炸喷涂制备的铁基非晶涂层拥有最优的抗腐蚀性能.不同喷涂技术所制备的涂层孔隙率和非晶含量存在较大差异,进而影响了电化学腐蚀机理和抗腐蚀性能.

摘要： 采用爆炸喷涂在3种不同氧燃比的条件下制备铁基非晶涂层,采用X射线衍射(XRD)仪、扫描电镜、纳米压痕仪等研究涂层的微观结构和纳米压痕行为.结果表明:氧燃比为1:1、1.2:1和1.5:1的3种涂层的非晶含量分别为88.71％、86.18％和81.36％.压痕深度在不同载荷下均表现出相似的变化速率,意味着涂层微观结构的高度均匀性.在相似打点位置,氧燃比为1:1和1.2:1的涂层具有较高的硬度,显示出较小的最大压痕深度.在平行于涂层与基体界面方向,纳米硬度几乎无变化,而在垂直于界面方向,随涂层厚度增加,纳米硬度从16.75 Gpa降低至10.25 Gpa.

摘要： 采用ADM-4D型气体爆炸喷涂设备,在45#钢基体上制备高铝青铜/SrAl2O4:Eu2+,Dy3+磷光粒子耐磨自敏发光复合涂层.分析复合涂层微观形貌及发光强度,并测试了涂层摩擦磨损性能.结果表明:当喷涂的氧燃比值由1.3增大至2.3时,复合涂层中SrAl204磷光粒子沉积率增加了近78.6％,涂层更加致密,硬度和结合强度分别提高了24％和75％.当氧燃比值为1.3时,复合涂层中沉积的有效发光粒子比率最高,达到9.7％,涂层宏观发光强度也最高,紫外灯激发后的涂层宏观指示效果最好;当氧燃比值为2.3时,复合涂层与304不锈钢对磨时摩擦系数升高近35％,而磨损率降低约47％.

摘要： 采用溶胶-凝胶法在铝酸锶荧光粉表面包覆SiO2层,以45号钢为基体,采用爆炸喷涂技术制备不同Si02包覆质量分数下的SrAl204:Eu2+,Dy3+/Cu-14A1-X自敏复合涂层.对比研究了不同包覆质量分数下铝酸锶粉末与自敏涂层的发射光谱和余辉衰减曲线,复合涂层的摩擦系数与磨损量以及SiO2包覆质量分数对自敏涂层的发光性能和摩擦学行为的影响.结果表明:Si02包覆使得铝酸锶在爆炸喷涂制备过程中得到了保护,提高了涂层的发光性能.随着Si02包覆质量分数的增加,复合涂层结构致密度、硬度和耐磨性提高.20％包覆质量分数下铝酸锶粉末硬度为564.5HV,比未包覆铝酸锶粉末的涂层提高了38％.由于破碎后的Si02包覆层具有自润滑效果,包覆后复合涂层的摩擦系数相对稳定,15％Si02包覆质量分数下复合涂层摩擦系数为0.182,具有最优的摩擦性能.

摘要： 本文通过爆炸喷涂技术,采用Fe51499Cr23.4Mo18.8C2.12B1.91Si1.23Cu0.67Ni0.34S0.031非晶粉末在三种氧燃比(1.0∶1.0,1.2∶1.0,1.5∶1.0)之下制备了铁基非晶涂层.XRD显示三种涂层均含有较高的非晶含量.采用SEM检测了粉末和涂层的显微形貌和结构.采用电子探针检测了涂层的元素分布.采用纳米压痕技术和AFM检测了涂层不同位置的纳米硬度和压痕的三维形貌.采用UMT-3摩擦磨损试验机检测了涂层的摩擦系数曲线图、摩擦磨损形貌、失重以及载荷大小对涂层摩擦磨损的影响.经检测,涂层主要由非晶相组成,孔隙率小于2％,结合强度大于55MPa.随着氧燃比的升高,涂层硬度和致密度增加,涂层基体结合强度增加,孔洞和层间缝隙减少,纳米晶含量少量增加,且涂层摩擦磨损性能逐渐提升.此外,载荷大小也较大程度的影响涂层的摩擦磨损性能.爆炸喷涂铁基非晶涂层的摩擦磨损机制主要为疲劳磨损.

摘要： 采用高能球磨方法对包含BaF2/CaF2的NiCr粉末进行处理,并通过爆炸喷涂工艺制得复合涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)等测试技术对球磨后粉体和喷涂层的微观形貌、组织结构、成分及物相组成进行了分析,并测定了爆炸喷涂复合涂层与基体间的结合强度。结果表明：随高能球磨时间的延长,粉体球形化程度逐步加大,颗粒尺寸逐步减小,粒度分布趋于集中,颗粒成分及结构均匀性逐步提高。通过球磨,粉体中的氟化物的衍射峰消失。爆炸喷涂所得涂层微观组织均匀致密,孔隙率降低,显微硬度提高,涂层与基体结合强度增加,综合性能优于混合粉喷涂层。

摘要： 为了研究热喷涂工艺对爆炸喷涂Al-Cu-Cr准晶涂层组织和硬度的影响规律,采用三种爆炸喷涂工艺参数在Q235A低碳钢基体上制备涂层,借助XRD、SEM和OM等技术手段对粉末和涂层的组织结构进行分析,并检测涂层横截面的孔隙率和显微硬度.结果表明,用于喷涂的Al65Cu20Cr15准晶粉末中含有二十面体准晶相i-Al65Cu24Cr11和极少量具有单斜结构的晶体相θ-Al13Cr2(即Al83Cu4Cr13);而爆炸喷涂涂层中除i和θ两相外,生成了新相--体心立方结构的α-Al69Cu18Cr13(准晶i的晶体类似相)和Al203相.涂层呈典型层状结构,其它条件不变的情况下,涂层中各晶体相与准晶相i最强峰衍射强度的比值α/i、θ/i和Al2O3/i随爆炸喷涂工作气体流速的成比例提高而增加,同时涂层截面的孔隙率下降而显微硬度HV0.1升高.

摘要： 本文介绍了热喷涂工艺中最具特色的爆炸喷涂技术的产生、发展和涂层应用领域,分析了涂层的形成机理和涂层材料种类,国内外的实践结果表明利用高能爆炸涂层技术可以根据需要在零部件的表面获得各种功能性的涂层,如耐磨、抗氧化、隔热、导电、绝缘、减摩、润滑、防辐射等,该工艺不仅可以用于以上功能涂层的制备,而且还可以用于零部件的修复.

摘要： 本文采用爆炸喷涂工艺制备了具有自润滑功能的WC-Co涂层.对该涂层的结构、力学性能的表征结果表明:润滑剂均匀的分布在涂层中;随粉末中润滑剂含量的增加,涂层硬度、断裂韧性下降,涂层结构和与基材的结合强度基本保持不变;涂层的摩擦、磨损结果表明:涂层中润滑剂成份改善了涂层的耐磨性能.

摘要： 采用不同爆炸喷涂工艺在SCH19耐热钢基体上制备CoNiCrAlY-Al2O3高温耐磨涂层，借助XRD、SEM和EDS等技术对涂层的组织结构进行分析，并检测涂层的表面粗糙度、显微硬度和高温磨损失重。结果表明，涂层由Y-Ni(Co，Cr)、Y'-Ni3Al和α-Al2O3组成，涂层呈典型的层状结构，适当提高乙炔氧气流量比，可改善涂层的组织结构，并且使其在900°C的高温下具有更优异的耐磨性能。

摘要： 本文从涂层的硬度、抗拉强度、微观组织和WC相分解等方面对比研究了超音速火焰喷涂和爆炸喷涂制备的WC-25Co涂层,结果表明超音速火焰喷涂具有较高的结合强度和较小WC的分解,因此超音速火焰喷涂制备的WC-25Co涂层质量好于爆炸喷涂。

摘要： 本文阐述了等离子喷涂、爆炸喷涂、超音速火焰喷涂三种热喷涂的工艺特点;分析了三种方法制备获得的WC陶瓷涂层的结合强度、孔隙率、硬度、耐磨性等性能,并综述了不同工艺制备的WC涂层在水力机械上的应用.得出爆炸喷涂制备的涂层综合性能最优,但在水利机械上的应用以超音速火焰喷涂为主的结论.

摘要： 介绍了两种防止汽轮机末级叶片水蚀的喷涂工艺；对两种喷涂工艺制备的涂层进行金相组织、性能分析比较；通过水蚀实验比较两种喷涂工艺的应用性能.为以后国内HVOF技术替代国外DS技术,实现汽轮机叶片喷涂涂层国产化提供理论依据.

摘要： 介绍了两种防止汽轮机末级叶片水蚀的喷涂工艺；对两种喷涂工艺制备的涂层进行金相组织、性能分析比较；通过水蚀实验比较两种喷涂工艺的应用性能.为以后国内HVOF技术替代国外DS技术,实现汽轮机叶片喷涂涂层国产化提供理论依据.

摘要： 本申请涉及一种粉末静电喷涂企业粉尘爆炸风险评估方法及系统，方法包括：构建粉尘爆炸风险评估指标体系，确定粉尘爆炸风险评估指标体系中的一级指标，二级指标和三级指标；其中，一级指标包括多个二级指标，二级指标包括多个三级指标。实施时确定各三级指标的权重，确定待评估粉末静电喷涂企业各三级指标的风险评价值，根据各三级指标的权重和各三级指标的风险评价值，得到各二级指标的风险等级。根据各二级指标的风险等级和各二级指标预先设定的权重，得到各一级指标的风险等级。最后根据各一级指标的风险等级，基于预先建立的风险等级坐标系，确定待评估粉末静电喷涂企业的最终风险等级。本申请中，通过多级多个指标进行粉尘爆炸风险评估更加准确。

摘要： 本实用新型涉及静电喷涂技术领域，且公开了一种防爆炸静电粉末喷涂装置，包括底板，底板的上端固定连接有U形固定板、U形支撑板和粉末箱，U形固定板水平部的下端固定连接有旋转电机，旋转电机的上端输出轴固定连接有固定筒，固定筒上下相对一侧内壁通过滚珠轴承转动连接有同一根调节螺杆，固定筒的上端固定连接有调节电机，调节电机的下端输出轴与调节螺杆的上端固定连接，调节螺杆的杆壁螺纹套接有升降螺环，升降螺环的侧壁对称转动连接有多根连接杆。本实用新型能够进行全面喷涂操作，能够实现快速喷涂操作，节省劳动力，提高了效率。

摘要： 本发明公开了一种基于炸药爆炸作用的爆炸喷涂方法，是为了解决传统的爆炸喷涂技术使用气体燃料作为能源，能量利用率低、效率低、成本高、不能对大面积金属板材表面进行加工的问题。本发明由起爆机构(1)、片状装药(2)、装药盒(3)、喷涂用金属粉末(4)、薄纸片(5)、支撑垫(6)、金属基板(7)和木制垫板(8)组成，通过起爆机构触发炸药即可实现爆炸喷涂。本发明使用了能量密度大的炸药作为能源，提高了能量利用率和生产效率，降低了生产成本，适用于对平面进行爆炸喷涂加工。

摘要： 本发明属于热喷涂涂层技术领域，尤其涉及一种变直径零件表面爆炸喷涂涂层的方法；本发明针对变直径零件热喷涂涂层厚度均匀性难以控制问题，采用分段交叠爆炸喷涂方式，通过精确控制交叠间距和圆周半径在变直径零件表面形成具有良好厚度均匀性的涂层；本发明实施简便且有效解决了变直径零件喷涂难的问题，所制备涂层具有优异的厚度均匀性和质量一致性，可实现多种变直径零件表面多种涂层材料的喷涂，有效满足了变直径零件喷涂区域的使用特性和要求。

摘要： 本发明涉及一种爆炸喷涂装置及爆炸喷涂工艺，包括发射单元、喷管和弹体，所述发射单元连接着喷管，喷管上连接着粉末供给单元；所述粉末供给单元用于向喷管内输送喷涂粉末，发射单元用于引爆所述弹体，弹体爆炸产生的爆炸波在喷管中推动并加热喷涂粉末射向工件形成涂层；本发明提供的爆炸喷涂装置，不仅结构简单，可以利用固体发射药或射钉弹或枪弹内火药的爆炸推动及加热粉末材料，替代传统混合燃气爆炸推动及加热粉末材料的工艺装置，而且更加轻巧、便携，对于超大型零部件可以实现现场施工作业；而本发明提供的爆炸喷涂工艺，不涉及可燃气体、爆燃气体，安全性高，适用于各类热喷涂粉末喷涂工艺需要，并且实现了爆炸喷涂过程的精确控制。

摘要： 本发明公开了一种基于炸药爆炸作用的爆炸喷涂方法，是为了解决传统的爆炸喷涂技术使用气体燃料作为能源，能量利用率低、效率低、成本高、不能对大面积金属板材表面进行加工的问题。本发明由起爆机构(1)、片状装药(2)、装药盒(3)、喷涂用金属粉末(4)、薄纸片(5)、支撑垫(6)、金属基板(7)和木制垫板(8)组成，通过起爆机构触发炸药即可实现爆炸喷涂。本发明使用了能量密度大的炸药作为能源，提高了能量利用率和生产效率，降低了生产成本，适用于对平面进行爆炸喷涂加工。

摘要： 本发明涉及一种爆炸喷涂镍基润滑涂层的制备方法，该方法包括以下步骤：⑴基体的预处理：采用高压喷砂工艺对金属基体或样件表面进行去氧化和粗糙化处理后，在酒精溶液中超声清洗、烘干，即得预处理的基体；⑵制备喷涂复合粉末：将80~95 wt.%球形NiCrAlY粉末与5~20 wt.%的润滑剂球形银粉在低能球磨机中混合均匀，即得喷涂复合粉末；⑶制备涂层：利用爆炸喷涂技术先将球形NiCrAlY粉末喷涂在所述预处理的基体表面，得到NiCrAlY过渡层；继而将所述喷涂复合粉末喷涂在该NiCrAlY过渡层上，即得NiCrAlY‑Ag润滑涂层。本发明所需设备简单、工艺可控、成本低，所制备镍基润滑涂层与金属基体之间的结合强度大于40 MPa，室温至300°C润滑性能优良，在轴类零部件表面润滑耐磨损方面具有重要的应用前景。

摘要： 本发明提供一种适用于氢气扩散燃烧的爆炸喷涂装置，主要包括氢气供给腔、氧气供给腔和喷枪。喷枪为一端封闭、另一端开口的密封圆管，其上设有点火器、送粉管、吹扫管及水冷套管。该装置工作时，氢气与氧气由各自的供给腔分别输送至喷枪内，快速混合后由点火器引燃产生爆轰波及高温燃气，使喷涂粉末熔融并高速轰击到待喷涂工件表面形成涂层。本装置采用氢气/氧气扩散燃烧方式，有效降低了回火风险及二氧化碳排放；此外，氢气反应活性较高，有利于爆轰波的稳定自持传播，并且相同条件下氢气燃烧相较于其它常用碳氢燃料燃烧产生的爆轰波波速更快，能够使喷涂粉末获得更高的飞行速度，有利于提升涂层质量。

摘要： 本实用新型提出了一种用于爆炸喷涂工艺中工件全方位喷涂的组合装置，支撑杆的下端和底板的顶面连接；支撑杆的上端和顶板的底面连接；丝杆垂直穿过底板和顶板；升降电机安装在顶板的顶面上；升降电机的旋转轴和丝杆连接；翻转电机安装在丝杆位于所述顶板和底板之间的部分上；翻转电机的旋转轴和三爪卡盘连接；所述顶板的底面和所述底板的顶面靠近所述丝杆的位置设有限位反向装置。本实用新型能够实现对包括异型构件在内的各种小型工件进行全方位喷涂，无需人工调整，大大提升了喷涂效率。

摘要： 本实用新型公开了一种适用于爆炸喷涂装置的末端喷枪，包括弯曲段和水冷套管。弯曲段一端与爆炸喷涂装置末端连接，另一端为出口，其截面与爆炸喷涂装置轴线成135‑165度夹角，且其内径、壁厚均与爆炸喷涂装置相同。弯曲段上设置水冷套管对其冷却，降低壁面温度。该装置在工作时，已燃气体携带熔融态喷涂颗粒从爆炸喷涂装置飞行到弯曲段后，受到弯曲段内壁面的限制改变飞行方向，使熔融态喷涂颗粒以设定角度轰击到待喷涂工件表面形成涂层。本实用新型在未显著增加爆炸喷涂装置复杂程度的条件下，可使爆炸喷涂装置对小尺寸工件的内部进行喷涂，改善了因其尺寸较大而无法在受限空间工作的状况，提升了爆炸喷涂技术的实用性。