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第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会

召开年：2017
召开地：沈阳
出版时间： 2017-09-12

主办单位：;中国表面工程协会;;

会议文集：第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会论文集

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1.用于热喷涂工艺的同步冷却解决方案
- 虞益军;何亮;包天明
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：热喷涂广泛用于通过直接喷涂熔融或加热的金属粉末并在金属表面上沉积形成保护涂层.涂层材料通常由等离子体或火焰喷涂装置加热.在热喷涂过程中,基材的温度必须冷却,并进行良好的控制,以避免基材过热造成涂层的质量有问题.开发了热喷涂液氮冷却系统,该系统可以在热喷涂时同步将该部件冷却,因此消除传统热喷涂空气冷却时的冷却等待时间(等待部件冷却)来大幅提高生产效率.
2.高压水去涂层技术在航空发动机零件上的应用研究
- SHI Ke;史科;ZHAO Weiwei;赵伟伟;ZHAO Yun;赵云
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：研究了高压水射流参数对不同航空发动机用材质表面粗糙度、表面去除量、表面形貌的影响,获得了能够去除等离子涂层的工艺参数,并最终在实际航空发动机零件上得到应用.研究结果表明:材料硬度对抵抗高压水射流冲击有重要的影响,随着材料硬度的增加,抵抗高压水射流冲击能力越强;接近硬度的材料表面去除量相似;高压水射流技术可有效去除等离子涂层.研究结论对采用高压水射流技术去除航空发动机零件涂层的工业化应用具有重要的理论和实用价值.
3.大气等离子喷涂Al2O3-TiO2硬面密封涂层及其应用
- 孙景和;陈锋;沈健健
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：采用烧结破碎法制备了Al2O3-TiO2前驱体喷涂粉末,采用大气等离子喷涂技术制备Al2O3-TiO2涂层.运用XRD、OM、SEM分析手段对喷涂用原料和涂层的显微结构、物相组成进行了分析,涂层产品已应用于高压清洗机柱塞等多种轴、轴套密封部位.
4.HVAF高速燃气喷涂技术是电镀铬替代的理想工具
- Zhai Gang;翟岗
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：近几年随着对镀铬的健康和环境威胁意识的明显增强,世界各国开始积极寻求替代电镀铬方案.HVAF(高速空气燃料火焰喷涂系统)喷涂的碳化钴/钨和铁基合金涂层呈现不可超越的优越性,成为替代电镀铬的理想工具.本文从涂层性能、烟雾实验报告等方面就HVAF涂层的优越性做具体评估,并从经济角度分析HVAF涂层替代电镀铬是经济可行的.
5.Al2O3的添加量对Co-WC基中高温太阳能选择性吸收涂层光学性能的影响
- Duan Xiaohua;段小华;Jiang Songmin;蒋颂敏;Zhang Xuemin;张学敏;Li Ang;李昂;Cheng Xudong;程旭东
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：本文探讨了不同Al2O3的添加量对Co-WC-Al2O3中高温太阳能选择性吸收涂层的光学性能的影响.运用XRD、SEM对涂层的相结构、涂层表面和断面形貌进行分析,并采用UV-VIS-NIR分光光度计和Tensor27傅里叶红外光谱仪对涂层的吸收率和发射率进行表征.结果表明:随着Al2O3添加量的提高,涂层吸收率呈递增趋势,而发射率则先减小后增大;其中,添加量为10％时,涂层表现出较好的太阳光选择性,其吸收率为0.84,发射率为0.363;再在表面添加减反层后,吸收率增加至0.89,大幅提高了涂层的太阳光选择性.
6.喷砂工艺对热喷涂基材及粘结层表面形貌的影响
- Ma Kangzhi;马康智;Zhao Changyi;赵常益;Yang Yuru;杨玉茹;Yang Jie;杨杰;Yang Zhenxiao;杨震晓;Qu Dong;曲栋
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：本文通过实验研究了三种常用喷砂粒度在相同喷砂工艺参数下,对铝基材、钢基材及热喷涂粘结层表面形貌及粗糙度的影响,试验结果表明:基材的表面冲击形貌均显示各向同性,但随着喷砂粒度的减小,基材内应力增大,同种工艺下铝基材冲击程度大于钢基材;基材上等离子喷涂金属粘结层表面形貌无明显变化,涂层结合强度与喷砂粒度成正比;基材表面粗糙度与喷砂粒度呈正比,但与基材上喷涂制备的粘结层表面粗糙度无关.
7.热喷涂非晶金属涂层：腐蚀与力学性能研究
- Jian-qiang Wang;王建强;Xin-chun Chang;常新春;Wan-liang Hou;侯万良
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：本文主要介绍了热喷涂方法制备非晶合金涂层的研究现状;阐述了热喷涂Fe基非晶合金涂层中氧化及孔隙缺陷与腐蚀行为的关联性,以及封孔处理对腐蚀行为的影响;研究了热喷涂Al基非晶合金涂层的腐蚀行为.简述了Fe基及Al基非晶合金涂层的摩擦磨损性能.
8.低压等离子喷涂ZrC/MoSi2抗烧蚀涂层性能研究
- Qu Dong;曲栋;Ni Liyong;倪立勇;Yang Jie;杨杰;Yang Yuru;杨玉茹
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：涂层技术是提高C/C复合材料高温抗烧蚀性能的主要技术途径.本文通过低压等离子喷涂技术,在石墨基体表面制备出ZrC和ZrC/MoSi2两种抗烧蚀涂层,采用氧-乙炔火焰烧蚀试验对涂层的抗烧蚀性能进行测试,并通过SEM、EDS、XRD分析了烧蚀前后两种涂层的物相组成和微观形貌,分析了涂层的抗烧蚀机理.结果表明:ZrC涂层在1800°C氧-乙炔火焰烧蚀下短时间内即在表面形成大量疏松ZrO2粉末,发生严重粉化现象,丧失抗烧蚀作用;而ZrC/MoSi2涂层1800°C烧蚀60s、180s、300s后均保持良好的涂层状态,线烧蚀率分别为+1.2×10-3mm/s、+0.4×10-3mm/s、+0.3×10-3mm/s,烧蚀300s后涂层表面疏松,主要由单斜相ZrO2组成;两种涂层的烧蚀机理较为一致,均为氧化作用和机械剥蚀的综合作用.
9.高温固体自润滑涂层摩擦磨损性能研究
- XU Na;徐娜;ZHANG Chunzhi;张春智;CHANG Hui;常辉;LUAN Shengjia;栾胜家;ZHANG Jia;张甲;CHANG Xinchun;常新春
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：利用大气等离子喷涂技术制备高温固体自润滑涂层,采用高温销盘摩擦磨损试验机研究了涂层的摩擦磨损性能.结果表明,共晶BaF2/CaF2颗粒形貌明显影响涂层的摩擦磨损性能,球形BaF2/CaF2颗粒对应的涂层性能更好,涂层与GH4169间的室温与高温(540°C)摩擦系数分别为0.22±0.02、0.43±0.02,磨损率分别为0.276×10-4mm3/N·m和7.286×10-4mm3/N·m.
10.基体表面造型结构对封严涂层抗热震性能影响研究
- Li Shuqing;李淑青;Li Qilian;李其连;Wang Xichang;王西昌;Yang Weihua;杨伟华
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：针对传统热喷涂工艺所制备的封严涂层在热震循环过程中,因涂层与基体间机械结合力弱导致的涂层容易剥落失效的问题(目前其抗热震循环次数为300次以下),本研究将采用电子束毛化与等离子喷涂相结合的工艺方法,制备出高抗热震性能的封严涂层.首先,利用电子束毛化工艺,研究在基体表面设计加工出合适的结构造型;其次,研究在造型表面如何有效地进行等离子喷涂封严涂层的沉积制备,并对涂层的微观组织及热震性能进行对比测试分析.研究结果表明:通过利用电子束毛化单向斜三角造型结构以及功率递减式等离子喷涂方法相结合,可提升涂层抗热震性能,其中,对偶排列三角造型结构和反方向斜三角造型位错式排列模式都使涂层在1100°C抗热震性能达到500次循环后仍保持完整,而反方向斜三角造型位错式排列模式造型更有利于涂层沉积及组织性能的提高.
11.铝基非晶合金涂层的耐蚀耐磨性能研究
- B.J.Yang;杨柏俊;M.H.Gao;高明浩;J.Q.Wang;王建强;X.C.Chang;常新春;W.L.Hou;侯万良
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：利用超音速火焰喷涂在2024铝合金表面制备了Al基非晶涂层.该涂层孔隙率仅为0.12％,非晶含量高达83.7％,硬度高于2024铝合金.同时该涂层表现出自发钝化特征,点蚀电位高达-0.3VSCE.非晶涂层的耐蚀性比2024铝合金更好.并且,该涂层表现为轻微磨损形貌为主,而2024铝合金的磨损形貌更加粗糙,形成明显的层状剥离现象.因此,Al基非晶涂层的耐磨损能力也显著优于2024铝合金.
12.等离子喷涂Gd2Zr2O7粉末相结构转变的研究
- YOU Xiao-ming;由晓明;HE Qing;何箐;ZOU Han;邹晗;LV Yu-fen;吕玉芬
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：Gd2Zr2O7粉末有理想的热物理性能,是目前热障涂层材料的研究热点.Gd2Zr2O7材料具有有序化的烧绿石结构(P相)和无序化的缺陷型萤石结构(F相)两种相结构,为得到性能更加优越的Gd2Zr2O7涂层,本试验采用化学合成Gd2Zr2O7粉末作为原料,经过球磨造粒处理,利用SEM方法观察粉末形貌,利用XRD、Raman测试方法,研究热处理工艺对Gd2Zr2O7相结构的影响,以及经过喷涂,以及高温相稳定性测试后试样的相结构变化情况.结果表明:球磨造粒后的Gd2Zr2O7喷涂粉末物相结构一般为F相,经过适当的热处理后可以转换为P相;经过热处理之后的喷涂Gd2Zr2O7粉末的物相结构,如果是P相,喷涂后,涂层的物相结构仍表现为P相,F相经过喷涂之后仍保持F相;F相的涂层经过高温退火,一段时间以后发生相结构转变,从F相转变为P相.控制Gd2Zr2O7的相结构,使其保持为烧绿石结构P相,最终得到性能更加优越的Gd2Zr2O7涂层的设想,可以得到实现.
13.热喷涂铁基非晶合金涂层中孔隙的3D 表征及其对腐蚀行为的影响
- Suo-de Zhang;张锁德;Xin-chun Chang;常新春;Wan-liang Hou;侯万良;Jian-qiang Wang;王建强
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：非晶态合金通常可以固溶大量耐蚀组元且成分与结构均匀,因此通常具有优异的耐蚀性能.然而,热喷涂方法制备的非晶合金涂层中孔隙缺陷不可完全消除,其对喷涂构件的耐蚀性有重要影响.本文选取超音速火焰喷涂(HVAF)技术制备的铁基非晶合金涂层为研究对象,利用3D-XRT技术对孔隙的尺寸、分布及体积分数等进行了定量表征,并将该方法与传统孔隙表征方法进行了详细比较.研究了孔隙缺陷对喷涂构件短期与长期腐蚀行为的影响.结果表明:贯穿孔隙促使腐蚀介质进入界面形成电偶腐蚀而导致基体发生优先溶解,对短期电化学腐蚀性能影响显著;非贯穿孔隙在长期腐蚀过程中,其周围的贫铬区优先溶解使孔隙间互相连通,最终导致基体腐蚀.该工作对耐蚀非晶合金涂层的设计及应用有重要指导意义.
14.超音速火焰喷涂WC10Co4Cr涂层的腐蚀性能
- 杨伟华;李其连
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：本文针对300M钢表面超音速火焰喷涂WC10Co4Cr涂层的腐蚀性能展开研究,分别采用定量金相法、对偶拉伸法测量了WC10Co4Cr涂层的孔隙率、显微硬度和结合强度;评价了ASTM B117标准中性盐雾腐蚀前后涂层孔隙率和显微硬度变化,分析了变化的原因,提出了提高腐蚀性能的方法.研究结果表明:(1)工艺优化后,超音速火焰喷涂能够在300M钢表面制备符合AMS2447标准的WC10Co4Cr涂层,涂层孔隙率不大于1％,显微硬度可达HV0.31100以上,结合强度不小于75MPa.(2)2000小时标准中性盐雾试验后,涂层界面无腐蚀产物出现,涂层依据具有一定防腐性能.(3)腐蚀后WC10Co4Cr涂层孔隙率和显微硬度均将提高,其原因是WC与Co粘结相之间微电偶腐蚀.
15.热喷涂自润滑涂层的摩擦磨损性能研究
- LUO Hong-jun;罗洪军;HE Qing;何箐;ZHAN Hua;詹华;GAN Yu-ning;甘宇宁;LI Tao;李涛
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：利用等离子喷涂技术制备了镍包石墨和镍包二硫化钼自润滑涂层并对涂层进行了组织和性能研究.结果表明:具有打底层的石墨和二硫化钼热喷涂涂层抗拉结合强度分别达到19.39MPa和34.34MPa.可满足自润滑涂层的使用要求;镍包石墨涂层具有很小的摩擦因数,相对锡青铜和镍包二硫化钼涂层具有优异的减磨性能.镍包二硫化钼涂层与锡青铜具有相近的摩擦磨损性能,在低载荷条件下,镍包二硫化钼涂层摩擦磨损性能优于锡青铜.
16.封孔处理对铁基非晶合金涂层耐蚀性影响
- Wu jing;吴静;Chang Xinchun;常新春;Hou Wanliang;侯万良;Wang Jianqiang;王建强
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：利用环氧树脂对超音速火焰喷涂(HVAF)的铁基非晶合金涂层进行封孔处理,利用电化学测试方法研究了封孔前后涂层在3.5wt.％NaCl溶液中的耐蚀性变化.结果发现环氧树脂封孔后铁基非晶合金涂层的开路电位变得更加稳定,动电位曲线的腐蚀电流密度变小,循环极化曲线再钝化电位变大、回滞环变小.封孔处理增加了铁基非晶涂层的耐蚀性.
17.Sol-Gel 法制备球形Al2O3热喷涂粉末及其性能研究
- 毛家玮;欧阳韬源;丁思宇;李永甲;程旭东
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：以异丙醇铝为原料,乙醇/水为溶剂,采用溶胶-凝胶法及喷雾干燥法制备出适宜喷涂的氧化铝前驱体粉末.采用TG-DSC、XRD、SEM、霍尔流量计研究了其反应机理,粉体物相组成及微观结构,同时利用SEM、维氏硬度计对制得的涂层性能进行了分析比较.结果显示,凝胶经喷雾干燥工艺后可获得球形度较好的勃姆石粉体,直径约为40μm;与亚微米团聚粉体相比,凝胶粉末流动性更为优异,为43s·50g-1;制得的涂层更为致密,空隙率达8.5％,显微硬度达HV906.
18.激光重熔对冷喷涂TC4涂层性能影响研究
- JIN Lei;靳磊;XU Fei;许飞;MA Guo-jia;马国佳;LI Qi-lian;李其连
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：本研究采用冷喷涂技术在TC4基板上沉积TC4涂层并利用激光对TC4涂层进行重熔处理.研究了激光重熔工艺参数对涂层孔隙率、硬度、耐腐蚀性能的影响规律.研究结果表明:激光重熔后,原制备态涂层的孔隙率、硬度、耐腐蚀性能变化较大,但不同的激光重熔工艺参数对制备态涂层性能影响并不明显.相比较而言,最佳的激光重熔工艺参数为功率1.8kW,离焦量40mm,在此工艺下,将冷喷涂TC4制备态涂层孔隙率从14.6％降低到0.7％,涂层硬度从398HV0.3提高到440HV0.3,耐NaCl盐溶液浸泡时间从898小时提高到1225小时.总之,激光重熔冷喷涂TC4涂层后,涂层孔隙率大大降低,硬度和耐腐性能得到较大程度的提高.
19.HVOF和HVAF制备铁基非晶合金涂层的摩擦磨损性能
- W.H.Sun;孙文海;W.Y.Lv;吕威闫;J.Q.Wang;王建强;X.C.Chang;常新春;W.L.Hou;侯万良
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：本文采用HVOF和HVAF两种热喷涂方法制备出铁基非晶合金涂层,测试其在干态、水态和油态下的摩擦磨损性能,研究了涂层的组织形貌、非晶相含量对摩擦磨损性能的影响,并分析讨论该涂层的耐磨机理.结果表明:HVOF和HVAF两种方法均适宜制备高非晶含量的Fe基非晶涂层.该涂层的组织主要由非晶相、氧化物和晶化相构成.与304不锈钢基体比较,Fe基非晶涂层呈现较高的耐蚀和耐磨性能.在干滑动摩擦条件下,该涂层的磨损体积为基体的1/6左右,磨损机制为粘着磨损;而在人造海水和油润滑条件下,涂层的磨损体积仅为干态的1/3和1/5左右,主要磨损机制为疲劳磨损.
20.热喷涂技术在航空工业中的应用与发展
- Li Qilian;李其连
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：涂层制备技术是航空制造技术的重要组成部分,涂层材料与热喷涂涂层技术创新对提高航空零部件产品性能、降低能源消耗、提升产品可靠性及服役寿命具有重要意义.本文主要涉及航空工业领域热障涂层、封严涂层、耐磨涂层及热喷涂新技术新设备的应用现状与研究进展.
21.基于热喷涂高温吸波涂层的构建与制备
- Liuying Wang;汪刘应;Gu Liu;刘顾;Chaoqun Ge;葛超群
- 《第二十届国际热喷涂研讨会（ITSS 2017)暨第二十一届全国热喷涂年会》 | 2017年
摘要：武器装备高温部位的隐身技术已成为武器装备发展亟待解决的关键技术之一,本文针对高温吸波涂层技术研究存在的主要问题,通过对等离子喷涂电热特性、涂层组织结构、沉积状态以及涂层界面行为研究,提出了基于微弧等离子喷涂高温吸波涂层的构建方法,并成功制备了系列高温吸波涂层,可望解决现有吸波涂层界面相容性差、结合强度低、吸波性能不稳定等关键问题,从而为高温吸波涂层的设计、制备与工程应用提供理论和技术支撑.