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第二十一届国际热喷涂研讨会（ITSS 2018)暨第二十二届全国热喷涂年会（CNTSC’2018）

召开年：2018
召开地：天津
出版时间： 2018-09-25

主办单位：中国表面工程协会

会议文集：第二十一届国际热喷涂研讨会（ITSS 2018)暨第二十二届全国热喷涂年会（CNTSC’2018）论文集

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1.1.8kW高速激光熔覆铁基合金工艺与组织结构
- Li Yan;李岩;Bai Ruixing;白瑞兴;Lou Liyan;娄丽艳;Wang Yuyue;王豫跃;Yang Guanjun;杨冠军;Li Changjiu;李长久;Li Chengxin;李成新
- 《第二十一届国际热喷涂研讨会（ITSS 2018)暨第二十二届全国热喷涂年会（CNTSC’2018）》 | 2018年
摘要：通过对传统激光熔覆的光学准直、聚焦和整形以及与之配合送粉头的重新设计从而实现均匀薄涂层的高速熔覆技术目前受到广泛关注,由于兼具热喷涂快速沉积涂层特性以及激光熔覆冶金结合的特点,有望成为规则表面实现替代电镀硬铬的新方法.本文采用1.8kW激光器,利用快速激光熔覆技术在45钢基体上制备了铁基合金涂层,模拟研究了送粉轨迹与激光路径的耦合关系,分析了高速激光熔覆涂层的表面形貌与微观结构,表征了涂层的表面粗糙度与显微硬度.研究表明在1.8KW低功率下可实现高速激光熔覆,熔覆速率可达150mm/s,单层涂层厚度约300um,稀释率＜1％.
2.激光功率对复合喷涂涂层组织和抗磨损性能的影响
- Li Shuqing;李淑青;Li Qilian;李其连;Yang Weihua;杨伟华
- 《第二十一届国际热喷涂研讨会（ITSS 2018)暨第二十二届全国热喷涂年会（CNTSC’2018）》 | 2018年
摘要：为了获得更高性能的抗磨损涂层,本研究中,利用激光等离子复合喷涂工艺在38CrMoAl基体上制备出了25NiCr-Cr3C2涂层,研究了在不同的激光功率下复合喷涂所制备涂层表现出的组织结构与抗磨损性能变化规律.通过金相显微镜、SEM、XRD、对偶拉伸、SRV等测试手段,对涂层的微观组织、孔隙率、显微硬度、成分、结合强度、抗磨损性能等进行了测试研究,分析了激光功率对涂层的组织结构和耐磨损性能影响.测试结果表明:激光功率对涂层的微观组织和抗磨损性能有着很大的影响,当激光功率值在一个较优的范围时,喷涂粒子得到更好的熔融,与基体结合界面间实现了较好的相容,可获得组织结构致密均匀、缺陷更少、结合强度更高的涂层,从而涂层抗磨损性能更加优异.
3.工艺参数对高速火焰喷涂NiCr-Cr3C2涂层性能的影响
- Yan zu-peng;闫祖鹏;Wen yong-hong;温永红
- 《第二十一届国际热喷涂研讨会（ITSS 2018)暨第二十二届全国热喷涂年会（CNTSC’2018）》 | 2018年
摘要：基于正交回归实验设计工艺参数的方法,本实验系统研究了喷涂距离、氧气流量和送粉量对高速火焰喷涂NiCr-Cr3C2涂层性能的影响,获得了喷涂工艺参数与涂层孔隙率、硬度、结合强度的关系.结果表明:喷涂距离、氧气流量和送粉量对涂层性能具有交互的影响,优化的喷涂距离、氧气流量和送粉量有利于获得性能较好的涂层.
4.HVAF闪钨涂层技术替代电镀铬的研究进展及应用
- Zhaigang;翟岗
- 《第二十一届国际热喷涂研讨会（ITSS 2018)暨第二十二届全国热喷涂年会（CNTSC’2018）》 | 2018年
摘要：电镀硬铬工艺会导致严重环境污染,且涂层本身存在缺陷,研究领域一直努力寻找替代电镀硬铬的新工艺.美国Kermetico公司的HVAF(高速空气燃料火焰喷涂系统)喷涂碳化物涂层相对传统HVOF工艺呈现出不可超越的优越性,新研发的HVAF“特种订制碳化钨类粉末”(以下简称闪钨粉末)涂层成为替代电镀铬的理想工具.我们在大量实验基础上,从涂层性能、盐雾实验报告等方面就HVAF碳化物涂层优于HVOF涂层、HVAF闪钨涂层替代电镀铬做具体评估,并从经济角度分析HVAF涂层替代HVOF、电镀铬涂层具有经济可行性.
5.高温预氧化对NiFe2O4耐蚀涂层的影响
- Li Dongsheng;李冬生;Li Zhiyuan;李致远;Du Tingting;杜婷婷;Cai Dengpeng;柴登鹏;Liu Ying;刘英;Liu Dan;刘丹
- 《第二十一届国际热喷涂研讨会（ITSS 2018)暨第二十二届全国热喷涂年会（CNTSC’2018）》 | 2018年
摘要：为了解决大气等离子喷涂NiFe2O4耐蚀涂层的过程中,由于NiFe2O4发生的部分分解,以及涂层存在孔隙的原因,导致涂层均匀性、致密性较低的问题.本文采用高温预氧化的方法,对喷涂的NiFe2O4外涂层和Ni-Fe过渡层进行自修复,部分分解的NiO、Fe2O3重新被氧化为NiFe2O4,于此同时,过渡层中的Ni-Fe合金原位再次生成NiFe2O4,填充于外层的NiFe2O4空隙中,使得原本并不致密的涂层变得均匀致密.
6.NanoHVOF喷涂工艺及超细粉末在小内径(50mm)表面上的应用
- Weifeng Luo;罗蔚峰;G?tz Matth?us;格茨·马忒犹思;音果·鲍曼;Ingor Baumann
- 《第二十一届国际热喷涂研讨会（ITSS 2018)暨第二十二届全国热喷涂年会（CNTSC’2018）》 | 2018年
摘要：由于超音速喷涂喷枪的尺寸和喷涂间距限制,超音速喷涂工艺通常只能应用于大尺寸零件的外表面.然而,随着科技发展以及对零件承受强度的提高,对小尺寸的内表面进行喷涂处理的需求也越来越高.采用Thermico公司的NanoHVOF技术,配有小型ID喷枪和超细粉末,可以实现对超小内径表面喷涂(最小内径为50mm).
7.电弧喷涂金属复合涂层质量问题分析与管控
- TANG Jian-rong;唐建荣;LI Cheng-yu;李承宇;CHAO Bing;晁兵
- 《第二十一届国际热喷涂研讨会（ITSS 2018)暨第二十二届全国热喷涂年会（CNTSC’2018）》 | 2018年
摘要：针对国内外发现的电弧喷涂金属复合涂层存在的防腐失效问题进行了归纳整理,根据现有研究成果以及自主开展的试验总结对各种失效原因进行了认真分析,并提出了相应的解决措施.
8.氢氧发动机轴套表面Cr2O3涂层等离子喷涂工艺研究
- Liu Chao;刘超;Sun Xiu-jing;孙秀京;NI Li-yong;倪立勇;Chen Xue-ying;陈雪莹;Ren Xin-che;任心澈
- 《第二十一届国际热喷涂研讨会（ITSS 2018)暨第二十二届全国热喷涂年会（CNTSC’2018）》 | 2018年
摘要：应用正交试验方法研究了等离子喷涂的4个主要工艺参数(电弧电流、电弧电压、送粉速率和喷涂距离)对Cr2O3涂层结合强度的影响,进而优化了工艺并进行了工艺稳定性验证试验和热震试验.结果表明:影响涂层结合强度的因素主次顺序是电弧电流、送粉速率、电弧电压、喷涂距离,优化工艺喷涂的Cr2O3涂层结合强度可达20MPa以上,孔隙率8％-11％,显微硬度大于950HV0.3,低温环境对Cr2O3涂层结合强度无明显影响.
9.底层状态对热障涂层电化学性能的影响
- ZHANG Jia;张甲;栾胜家;LUAN Shengjia;CHANG Hui;常辉;Zhu Hongbo;朱宏博;ZHANG Chunzhi;张春智;XU Na;徐娜;侯万良;Hou Wanliang;Chang Xinchun;常新春
- 《第二十一届国际热喷涂研讨会（ITSS 2018)暨第二十二届全国热喷涂年会（CNTSC’2018）》 | 2018年
摘要：在两种不同环境洁净度下采用大气等离子喷涂技术制备了YSZ热障涂层,涂层的腐蚀性能采用电化学进行评价,运用XRD和SEM分析手段对涂层的显微结构、物相组成进行了分析,探讨了底层状态对热障涂层电化学性能的影响作用.
10.Dy2O3-ZrO2-CaF2可磨耗封严涂层的制备及性能研究
- Li Qilian;李其连;Li Shuqing;李淑青;Wang Yalei;王雅雷;Shi Yuan;石原
- 《第二十一届国际热喷涂研讨会（ITSS 2018)暨第二十二届全国热喷涂年会（CNTSC’2018）》 | 2018年
摘要：研制Dy2O3-ZrO2-CaF2-聚苯酯粉末材料作为燃气轮机高压涡轮可磨耗封严涂层材料.采用化学共沉淀法合成Dy2O3-ZrO2封严涂层基相材料,应用等离子喷涂工艺在镍基高温合金基体上沉积Dy2O3-ZrO2-CaF2-聚苯酯涂层,涂层经500°C热处理8小时去除聚苯酯形成孔隙,获得Dy2O3-ZrO2-CaF2可磨耗封严涂层.通过高温摩擦系数测试及磨损形貌扫描电子显微镜观察分析涂层摩擦磨损性能.结果表明,Dy2O3-ZrO2-CaF2涂层具有高孔隙率、较低的宏观硬度、较低的摩擦系数和优良的可磨耗性能.
11.等离子喷涂ZrO2/ZrB2-MoSi2/SiC复合涂层抗烧蚀性能及机理研究
- Qu Dong;曲栋;Ni Li-yong;倪立勇;Yang Zhen-xiao;杨震晓;Wen Bo;文波;Ma Kang-zhi;马康智;Zhang Zi-chang;张子昌
- 《第二十一届国际热喷涂研讨会（ITSS 2018)暨第二十二届全国热喷涂年会（CNTSC’2018）》 | 2018年
摘要：为了提高C/C复合材料高温抗烧蚀性能,本文采用大气等离子喷涂和低压等离子喷涂技术,在石墨基体上制备出ZrO2/ZrB2-MoSi2/SiC复合涂层和ZrB2-MoSi2/SiC涂层.采用氧乙炔火焰对两种涂层进行烧蚀性能测试,并通过SEM、EDS、XRD分析了烧蚀前后涂层的物相组成、微观形貌和烧蚀机理.结果表明:ZrB2-MoSi2/SiC和ZrO2/ZrB2-MoSi2/SiC涂层经氧乙炔火焰烧蚀180s后,涂层完整无剥落,线烧蚀率分别为0.06×10-3mm·s-1、0.44×10-3mm·s-1;ZrO2/ZrB2-MoSi2/SiC涂层的表层ZrO2可以有效地减少SiO2的损耗,并提供ZrO2骨架,使熔融的SiO2填充骨架形成较厚的保护层;ZrO2涂层与ZrB2-MoSi2/SiC涂层界面处由于氧化产生气体和疏松ZrO2,产生裂纹并扩大.
12.等离子喷涂CoNiCrAlY涂层组织结构与性能研究
- YANG Kun;杨焜;牛少鹏;NIU Shaopeng;DENG Ziqian;邓子谦;ZENG Wei;曾威;XU Liping;徐丽萍;DENG Chunming;邓春明;邓畅光;DENG Changguang;LIU Min;刘敏
- 《第二十一届国际热喷涂研讨会（ITSS 2018)暨第二十二届全国热喷涂年会（CNTSC’2018）》 | 2018年
摘要：分别采用大气等离子喷涂和低压等离子喷涂方法在GH3536基体上制备了CoNiCrAlY涂层,并采用真空热处理炉对涂层试样进行热处理.对所制备涂层的显微结构、孔隙率、结合强度、显微硬度、氧含量、抗高温氧化性能和高温耐磨等进行了对比研究.结果表明,喷涂粉末熔化良好并充分铺展,所制备涂层与基体结合良好,硬度适中,抗高温氧化性能优良;低压等离子喷涂涂层显示出更好的综合性能.
13.SiC/SiC复合材料环境障涂层研究进展
- LIU Tao;刘涛;HE Qing;何箐
- 《第二十一届国际热喷涂研讨会（ITSS 2018)暨第二十二届全国热喷涂年会（CNTSC’2018）》 | 2018年
摘要：连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(CMC-SiC)是最有可能替代镍基高温合金应用于新一代航空发动机热端部件的高温结构材料,制约其应用的关键因素是其在发动机腐蚀性环境下较差的表面稳定性.环境障涂层(Environmental Barrier Coatings,EBCs)可以阻止基体与水蒸气反应,起到改善基体表面稳定性的作用.本文总结了EBCs的发展历程,重点介绍了稀土硅酸盐材料的研究现状,提出了当前EBCs领域存在的问题并展望了EBCs未来的发展方向.
14.APS-/HVOF-CoNiCrAlY+APS-8YSZ热障涂层中TGO增厚与裂纹生长
- W.R.CHEN;陈卫杰;Deliang GUO;郭德亮
- 《第二十一届国际热喷涂研讨会（ITSS 2018)暨第二十二届全国热喷涂年会（CNTSC’2018）》 | 2018年
摘要：本文研究了真空热处理后的APS-CoNiCrAlY+APS-YSZ和HVOF-CoNiCrAlY+APS-YSZ热障涂层系统在室温-1050°C环境中的100-h热循环行为,发现真空热处理后的APS-CoNiCrAlY+APS-YSZ中热障涂层中TGO的生长由3个阶段组成:初始生长阶段,稳态生长阶段和加速生长阶段.这3个阶段似乎可以由δ∝tn分段表示:在TGO生长的初始阶段,n＜1/2,而当TGO生长进入加速阶段,n＞1/2.真空热处理后的HVOF-CoNiCrAlY+APS-YSZ中热障涂层中TGO的生长仅有初始生长阶段和稳态生长阶段.在热循环过程中,这两种热障涂层的失效主要是由于靠近CoNiCrAlY/YSZ界面的YSZ颗粒之间的界面开裂形成裂纹并扩展,辅以TGO生长引起的裂纹形成与生长而造成的.金属粘结层的喷涂工艺对热障涂层中裂纹扩展行为似乎也有一定的影响.
15.重型燃气轮机新型热障涂层研究
- Chao Wang;汪超;Xin Zhou;周鑫;Xuyang Xie;解旭阳;Hongqi Zhang;张宏琦;Lei He;何磊;Xueqiang Cao;曹学强
- 《第二十一届国际热喷涂研讨会（ITSS 2018)暨第二十二届全国热喷涂年会（CNTSC’2018）》 | 2018年
摘要：重型发电燃气轮机低排放、高效率的发展目标,要求燃气轮机透平的进气温度不断提高.热障涂层作为保护金属热端部件的重要手段,是实现这一目标的关键技术之一.目前世界上最先进的J级燃气轮机的透平进口温度已经达到1600°C,热端部件表面温度超过1250°C,传统的YSZ热障涂层已经不能满足这一发展需求,因此迫切需要发展使用温度更高、热导率更低的新型热障涂层.本文对La2(Zr0.7Ce0.3)2O7(LZ7C3)热障涂层在重型发电燃气轮机中的应用进行了初步验证.结果表明,LZ7C3涂层具有比常规YSZ热障涂层更低的热导率(0.79～0.48Wm-1K-1,相对传统YSZ涂层下降30％以上),且在1250°C的高温火焰台架试验中表现出优良的热循环寿命(＞7370次),具有良好的应用前景.