CN105624604B - 在零件内表面热喷涂可控成分与结构涂层的致密化制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种在零件内表面热喷涂可控成分与结构涂层的致密化制备方法，属于材料表面工程技术领域。在大气环境下，采用气氛保护热喷涂系统对金属零件孔、槽等几何结构内表面实施斜入射喷涂制备陶瓷‑金属复合涂层，对粒度范围5‑100μm原料粉末进行金属包覆预处理、形成喷涂用包覆复合粉末，金属包覆层厚度0.1‑5μm、连续致密且其成分与原料粉末的金属相相同或接近，喷涂时保护气体输送装置引入氮气或氩气，制备出与喷涂粉末成分及相结构一致性好、孔隙缺陷少、结合强度高的内表面热喷涂涂层。该方法抑制喷涂粉末的氧化及分解，减少氧化及分解反应气相产物和改善喷涂粉末表面熔化状态、促进沉积致密化，满足零件孔、槽等内表面涂层的制造需求。
Description
技术领域
本发明涉及在零件内表面热喷涂可控成分与结构涂层的致密化制备方法，获得与喷涂粉末成分与相结构相同或接近的致密涂层，满足金属零部件孔、槽等内表面涂层制备需求，属于材料表面工程技术领域。
技术背景
热喷涂技术主要包括高速火焰喷涂(HVOF、HVAF等)、等离子体喷涂、氧乙炔焰喷涂、电弧喷涂(Wire Arc Spraying)等，这些技术制备的金属(包括纯金属与合金)、陶瓷以及陶瓷-金属复合涂层，为核电、航空航天、化工等重大装备关键零部件提供了耐磨损、抗腐蚀、抗冲蚀、抗疲劳以和抗氧化等防护性能，是保证零件高可靠高性能长期服役要求的有效表面工程技术手段。此外，与真空镀膜或化学湿法表面技术相比，热喷涂技术具有大气环境下涂层制备且无废液废气污染问题等优势，具有批量生产和现场修复的工程应用优势。然而，热喷涂工艺的大气环境下操作的特点，存在高温喷涂粒子金属相氧化形成氧化物夹杂、陶瓷相氧化分解等问题，且生成气相产物的氧化和分解反应可进一步增加涂层微观孔隙缺陷。氧化物夹杂、化合物分解相以及孔隙不仅减弱涂层内聚力、增加涂层脆性，而且弱化了涂层与基体的结合强度，导致了涂层使用性能的降低。此外，热喷涂“视线”(line-of-sight)加工特点使沉积工艺具有几何局限性，对零件内孔、凹槽等内表面进行喷涂沉积，例如飞机起落架立柱内衬筒、液压作动器外套等，必须通过改变喷枪角度进行斜入射沉积，达到零件内表面的喷涂。然而，在大气条件下喷涂沉积时，大量空气在沉积表面区域附近被卷入喷涂焰流中，是目前公认造成热喷涂涂层氧化的主要机制。当喷涂焰流粉末入射方向与零件待沉积表面的夹角(入射角)减小，沉积表面附近区域喷涂粒子与带入空气互混范围加大且作用时间延长，导致比垂直入射更显著的氧化问题；同时，高温喷涂粒子垂直于零件表面的速度(动能)分量相应降低，粒子垂直冲击力变弱进而降低了涂层致密程度并且影响了粒子堆积沉积效率，对于陶瓷相含量较高复合喷涂粉末的影响则更加严重。上述氧化反应产生气相产物和较弱冲击力粒子沉积现象均可造成斜入射喷涂涂层孔隙率增高。此外，与垂直入射沉积相比，斜入射沉积的低沉积率使得相同厚度涂层须进行更多道次的喷涂沉积，增加了涂层暴露于空气的重复加热时间，进一步加剧沉积涂层的氧化程度，进而增加孔隙率、降低涂层致密度，导致涂层性能劣化。
一方面，针对大气条件下热喷涂沉积涂层的氧化问题，1998年，Leylavergne等在Journal of Thermal Spray Technology报道了采用惰性气体保护等离子体喷涂制备TiC-Nb复合涂层的方法“Comparison of plasma-sprayed coatings produced in argon ornitrogen atmosphere”，通过喷涂过程中氮气或氩气保护，降低了涂层中TiC的分解，对比研究发现两种保护气体获得了相近的保护效果，并且指出以氮气替代氩气应用，可降低约30％的成本。2014年，Matthews在Surface&Coatings Technology报道了具有改进气体保护罩的等离子体喷涂方法进行金属涂层沉积的实验结果“Shrouded plasma spray of Ni-20Cr coatings utilizing internal shroud film cooling”，也验证了氮气和氩气具有相似的保护功能，可显著减少金属粒子氧化、降低了涂层的孔隙率，获得相近性能的金属涂层。2014年，中国专利“大气敞开环境下控制气氛等离子喷涂易氧化涂层的方法”(CN104213066A)公开了一种硼化物、碳化物、硅化物等易氧化陶瓷涂层的喷涂方法，在等离子体喷枪上安装气体保护罩，喷涂沉积过程中，惰性气体从气体保护罩气体流道喷出，保护限制高温焰流中喷涂粒子的氧化，实现大气条件下易氧化涂层的保护制备。除了等离子体喷涂工艺之外，其它热喷涂工艺的氧化问题也得到了对比研究。2006年，Deshpande在Surface&Coatings Technology报道了在无保护气氛条件下，对比了不同热喷涂方法制备Ni-Al金属涂层的氧化行为“Mechanisms of oxidation and its role inmicrostructural evolution of metallic thermal spray coatings—Case study forNi-Al”，与大气等离子体喷涂(APS)和电弧喷涂工艺相比较，高速火焰喷涂粒子速度高、焰流加热时间短，获得的Ni-Al涂层具有最低的氧化率和孔隙率。此外，2013年，Jafari等在Materials Science&Engineering A报道了采用表面微米级电镀Ni包覆层的WC-Co喷涂粉，在无保护气氛条件下垂直入射沉积工艺，降低了涂层的氧化程度，减少了三元W-Co-C缺碳相的形成，增加了涂层致密度。
另一方面，对于斜入射热喷涂沉积问题，2008年，Tillmann等在Journal ofThermal Spray Technology报道了采用等离子体喷涂方法斜入射喷涂WC和Cr3C2碳化物基硬质复合涂层的研究结果“Influence of the spray angle on the characteristics ofatmospheric plasma sprayed hard material based coatings”，当喷涂沉积入射角小于50度角时涂层孔隙率显著增加，WC-12Co和Cr3C2-10(Ni20Cr)两类涂层在入射角处于50-90度角范围内的孔隙率分别约为6％和2.5％，小于50度角时，孔隙率随角度的减小呈线性快速增加，在20度角时分别达到约17％和8％，达到了垂直入射的3倍。随后，Tillmann等2013年又在Journal of Thermal Spray Technology报道了采用不同热喷涂技术斜入射喷涂的研究结果，“Influence of the spray angle on the properties of HVOF sprayed WC-Co coatings using(-10+2μm)fine powders，研究发现，不同喷涂工艺斜入射沉积WC-12Co涂层的沉积率、内聚力及结合力均随着入射角降低而逐渐劣化，但是存在不同的显著劣化的临界值：电弧喷涂约为<60度角，等离子体喷涂约为<50度角，HVOF喷涂约为≤30度角。综上所述，相对于其它热喷涂工艺而言，包括HVOF、HVAF在内的高速火焰喷涂工艺，由于喷涂粒子动能大、飞行速度快，使之加热时间短、温度适中，显著改善了粒子在喷枪内和焰流初期的氧化问题，在大气环境下沉积涂层的氧化率相对较小，而且在相同斜入射角沉积条件下，获得的涂层具有更高的致密度。但是，由于斜入射增强了喷涂粒子沉积的氧化行为，与垂直入射沉积相比，大气环境下高速火焰喷涂斜入射沉积的涂层仍然存在明显的氧化及分解、致密度下降等问题，需要对热喷涂涂层斜入射沉积过程实施有效的防护和改善措施。目前，气体保护喷涂工装主要针对垂直入射的热喷涂沉积，不完全适用于需要喷枪倾斜操作的斜入射热喷涂沉积，喷枪倾斜操作导致枪管两侧保护气体喷口距离零件待处理表面的距离差异，可引起沉积表面局部区域保护气体流动明显差异等问题，从而降低气体保护效果。此外，已报道的金属包覆粒子垂直入射沉积工艺，采用了异质金属包覆改变了原料粉末相组成，且金属包覆层自身氧化问题仍然存在，不利于改善涂层致密度和结合强度。
发明内容
针对零件内表面要斜入射喷涂的需求，本发明提出在零件内表面热喷涂可控成分与结构涂层的致密化制备方法，在零件内表面沉积陶瓷硬质相与金属相复合的热喷涂涂层，克服常规热喷涂工艺的涂层氧化和孔隙率偏高等问题，在零件表面沉积获得与喷涂粉末相结构与成分相同或接近的高致密度涂层，满足具有孔、槽等几何结构的零件内表面涂层制造需求。
本发明的技术方案是：一种在零件内表面热喷涂可控成分与结构涂层的致密化制备方法，所述方法采用以下步骤：
1)采用配备了高速火焰喷涂设备的气氛保护热喷涂系统，根据零件孔、槽等几何结构内表面形状及尺寸设定喷涂入射角，喷涂入射角为喷枪火焰喷射方向与零件待沉积表面之间的夹角，调节范围为20-90度，采用保护气体输送装置对喷涂涂层沉积过程进行气氛保护；
2)喷涂沉积前，对零件内表面去除油污和杂质，并进行喷砂或磨粒打磨处理获得洁净、粗糙化的表面；
3)向高速火焰喷涂设备装载用于喷涂的烘干处理的包覆复合粉末，原料粉末初始粒径范围为5-100μm，包覆层厚度范围0.1-5μm；
4)打开保护气体输送装置的控制阀门输送保护气体，所用保护气体为惰性的氮气或氩气，将保护气体喷射到喷涂粒子飞行及沉积作用区域，气体压强为1.0-5.0个大气压，气体流量为1-100L/min，零件预热和喷涂沉积过程维持保护气体输送，喷涂后涂层表面温度低于预热温度时，停止保护气体供给；
5)第一遍喷涂沉积前，首先利用喷枪火焰预热零件表面至120-200摄氏度，再输送喷涂粉末进行喷涂沉积，需要重复进行多遍喷涂沉积时，控制每遍之间涂层冷却至80-150摄氏度范围内再进行下一遍的喷涂，直至达到零件要求的涂层厚度；
6)喷涂沉积过程中，依据零件孔、槽几何结构内表面特点进行零件运动形式控制，其中，非对称内表面结构的零件保持不动，喷枪移动扫描沉积，具有对称内表面结构零件则以对称中心为中心轴自转，配合喷枪的移动扫描进行沉积，喷枪移动扫描速度为10-500mm/s，零件自转速度为10-1000rpm。
所述的保护气体输送装置包括与喷枪连接的主气体喷嘴、气体管路，或者包括与喷枪连接的主气体喷嘴、气体管路和气体保护罩，或者包括带有气体喷嘴的一体化气体保护罩，或者还包括不与喷枪连接且与零件工装相对位置固定的辅助气体喷嘴，将保护气体引入到喷枪火焰焰流及喷涂粒子沉积范围，其具体结构和操作如下：
1)所述的主气体喷嘴采用2-8个均布的金属圆管喷气口结构、或者采用金属环上开设2-8个均布的圆孔喷气口结构、或者采用金属环形喷气口的结构，所述气体喷嘴的喷气口以喷枪枪管中心轴为中心对称布置，所述喷气口外延方向与喷涂焰流在零件内表面沉积区中心点相交；
2)所述的气体保护罩采用金属圆筒状或金属喇叭状结构，与气体喷嘴配合连接在喷枪上或者固定在零件工装上，或者采用带有气体喷嘴的一体化气体保护罩，气体喷嘴呈对称或不对称布置，对应不同入射角的喷涂，气体保护罩顶端边沿均采用与零件表面轮廓仿形的结构，间隙在5-20mm范围内调节，引导气体在保护罩内的流动并从间隙处流出，增强保护气体隔离空气的效果；或者气体保护罩还采用水冷结构以延长使用时间；
3)对于不能使用气体保护罩的复杂几何形状零件内表面沉积，在主气体喷嘴工作时，同时使用与零件工装相对位置固定的辅助气体喷嘴，加强零件表面涂层沉积的气体保护和冷却。
所述的包覆复合粉末是采用物理或化学气相沉积干法工艺、化学镀或电镀湿法工艺处理原料粉末获得的连续致密金属层包覆的复合粉末，原料粉末粒度为5-100μm，具有碳化物、氮化物、硼化物的非氧化物陶瓷硬质相与Ni，Co，Fe，Ni-Cr，Fe-Cr，Co-Cr及其多元合金金属相的复合组织，金属包覆层与原料粉末金属相成分相同或组成元素百分比含量差异小于10％，金属包覆层厚度在0.1-5μm范围内调控，控制表面金属包覆层占包覆复合粉末的体积百分比不大于10vol.％，表面覆盖率达到98％以上。
本发明的有益效果是：1)采用惰性气体作保护和冷却气氛的高速火焰喷涂方法，有效控制了大气环境下热喷涂涂层氧化和分解反应程度，特别适合需要斜入射喷涂零件内腔表面沉积非氧化物硬质相与金属相复合的涂层，获得与喷涂粉末相结构与成分相同或接近的高致密涂层；2)采用针对斜入射的气氛保护工装，改善了气氛保护的效果，降低了涂层孔隙率，提高了涂层致密度、内聚力及结合力，在零件孔、槽等内表面获得耐磨抗蚀抗冲击等高性能涂层；3)惰性气体保护与包覆复合喷涂粉末同时应用，减少热喷涂涂层氧化及分解反应气相产物和改善喷涂粉末表面熔化状态，促进斜入射沉积涂层致密化；4)在零件内表面制备高质量热喷涂涂层的方法简单可控，易于工业化应用推广。
附图说明
图1是采用4个均布金属圆管喷气口的主气体喷嘴结构示意图。
图2是图1中的A-A视图。
图3是采用金属环上开设8个均布圆孔喷气口的主气体喷嘴结构示意图。
图4是图3中的B-B视图。
图5是采用金属环形喷气口的主气体喷嘴结构示意图。
图6是图5中的C-C视图。
图7是与喷枪连接的金属圆管主气体喷嘴与喇叭状气体保护罩在45°(45度角)斜入射喷涂的工艺示意图。
图8是与喷枪连接的圆筒状且具有水冷结构的一体化气体保护罩在60°(60度角)斜入射喷涂的工艺示意图。
图中：1、喷枪枪管，2、喷枪枪体，3、保护气体管路，4、金属圆管喷气口结构的主气体喷嘴，5、开设圆形喷气口的金属环结构主气体喷嘴，6、环形喷气口结构的主气体喷嘴，7、固定在气体保护罩上的金属圆管主气体喷嘴，8、喇叭状气体保护罩，9、轴线竖直放置的圆孔内表面喷涂零件，10、圆筒状一体化气体保护罩，11、一体化气体保护罩的下气体喷嘴，12、一体化气体保护罩的上气体喷嘴，13、一体化气体保护罩喷枪枪口区的冷却水入口，14、一体化气体保护罩喷枪枪口区的冷却水出口，15、一体化气体保护罩主体区的冷却水入口，16、一体化气体保护罩主体区的冷却水出口，17、轴线水平放置的圆孔内表面喷涂零件。
具体实施方式
下面结合具体实例进一步说明本发明的细节特征：
实施例1
利用本发明在厚25mm、直径200mm的17-4PH马氏体不锈钢圆盘形零件直径30mm中心通孔的内表面制备300μm厚具有WC硬质相与金属Ni复合材料涂层，制备步骤如下：首先对17-4PH马氏体不锈钢基体待处理表面做常规清洁处理，去除表面油污和杂质，采用60目刚玉砂喷砂处理10秒/cm2；采用粒径15-38μm质量百分比为88％WC硬质相与12％金属Ni复合粉末，采用化学镀方法在复合粉末表面沉积0.5μm连续致密的纳米晶金属Ni包覆层；采用配备了HVOF高速火焰喷涂设备的气氛保护热喷涂系统，保护气体输送装置由与喷枪连接的圆筒状且具有水冷结构的纯铜一体化气体保护罩输送氮气，气体压强1.5个大气压，气体流量10L/min，气体保护罩冷却水压强3个大气压，水流量20L/min，气体保护罩边缘与圆盘面保持10mm均匀间隙，采用45度角斜入射沉积，喷涂距离300mm；喷枪沿盲孔轴线方向平移扫描速度20mm/s，往复平移范围±5mm，零件自转速度500rpm，零件预热150摄氏度，喷涂结束后，零件表面涂层温度低于150摄氏度后停止输送氮气。
实施例2
利用本发明在方形孔边长为50mm、高度50mm的1Cr13马氏体不锈钢方管零件孔内壁表面制备300μm厚具有TiC硬质相与Ni基自熔合金复合材料涂层，制备步骤如下：首先对1Cr13马氏体不锈钢零件基体待处理表面做常规清洁处理，去除表面油污和杂质采用40目刚玉砂喷砂处理10秒/cm2；采用粒径20-50μm质量百分比为80％TiC硬质相与20％Ni基自熔合金相的复合粉末，采用磁控溅射方法在复合粉末表面沉积2μm连续致密的Ni基自熔合金包覆层；采用配备了HVOF高速火焰喷涂设备的气氛保护热喷涂系统，保护气体输送装置由4个孔径6mm均布纯铜管喷气口的主气体喷嘴输送氮气，气体压强1.5个大气压，气体流量10L/min，采用45度角斜入射沉积，喷涂距离300mm，；喷枪沿方孔中轴线方向平移扫描速度300mm/s，平移范围±25mm进行多道面扫描，每道扫描位置偏移5mm，零件预热150摄氏度，喷涂结束后，零件表面涂层温度低于150摄氏度后停止输送氮气。
实施例3
利用本发明在内径100mm、长50mm、壁厚10mm的AISI 304L奥氏体不锈钢圆套筒零件内壁上制备有300μm厚具有75％Cr3C2硬质相与NiCr金属相的复合材料涂层，制备步骤如下：首先对AISI 304L奥氏体不锈钢基体待处理表面做常规清洁处理，去除表面油污和杂质，采用40目刚玉砂喷砂处理10秒/cm2；采用粒径15-45μm质量百分比为75％Cr3C2硬质相与25％NiCr金属相复合粉末，采用磁控溅射方法在复合粉末表面沉积1μm连续致密的NiCr合金包覆层；采用配备了HVOF高速火焰喷涂设备的气氛保护热喷涂系统，保护气体输送装置由6个孔径6mm均布纯铜管喷气口的主气体喷嘴输送氮气，气体压强1.0个大气压，气体流量12L/min，采用60度角斜入射沉积，高速火焰喷涂距离330mm，；喷枪沿圆套筒零件轴线方向平移扫描速度50mm/s，平移范围±20mm，零件自转速度400rpm，零件预热150摄氏度，喷涂结束后，零件表面涂层温度低于150摄氏度后停止输送氮气。
实施例4
利用本发明在直径160mm、长80mm的Ti合金圆盘形零件上的直径80mm、深20mm圆形凹槽内壁表面制备厚度300μm厚具有SiC硬质相与金属Ni复合材料涂层，制备步骤如下：首先对Ti合金零件基体待处理表面做常规清洁处理，去除表面油污和杂质；采用粒径为40-50μm质量百分比为50％SiC硬质相与50％金属Ni复合材料粉末，采用化学镀法在复合粉末表面沉积2μm连续致密的金属Ni包覆层；采用配备了HVOF高速火焰喷涂设备的气氛保护热喷涂系统，保护气体输送装置由内外径分别为50mm和55mm纯铜环形喷气口的主气体喷嘴输送氩气，即宽度为2.5mm的环形喷气口，气体压强1.5个大气压，气体流量25L/min，同时采用4个相对布置的孔径10mm纯铜圆管辅助气体喷嘴对准喷涂沉积区域输送氩气，纯铜圆管平行于圆盘零件外表面且距离10mm，气体压强1.5个大气压，气体流量10L/min，75度角斜入射沉积，喷涂距离280mm，喷枪沿圆形凹槽轴线方向平移扫描速度20mm/s，往复平移范围±3mm，零件自转速度600rpm，零件预热150摄氏度，喷涂结束后，零件表面涂层温度低于150摄氏度后停止输送氩气。
上述实施例中提到的主气体喷嘴可选用金属圆管喷气口结构的主气体喷嘴4、开设圆形喷气口的金属环结构主气体喷嘴5、环形喷气口结构的主气体喷嘴6或固定在气体保护罩上的金属圆管主气体喷嘴7，如图1-8所示。
Claims (2)
1.一种在零件内表面热喷涂可控成分与结构涂层的致密化制备方法，其特征是：所述方法采用以下步骤：
1)采用配备高速火焰喷涂设备的气氛保护热喷涂系统，根据零件孔、槽几何结构内表面形状及尺寸设定喷涂入射角，喷涂入射角为喷枪火焰喷射方向与零件待沉积表面之间的夹角，调节范围为20-90度角，采用保护气体输送装置对喷涂涂层沉积过程进行气氛保护；
2)喷涂沉积前，对零件内表面去除油污和杂质，并进行喷砂或磨粒打磨处理获得洁净、粗糙化的表面；
3)向高速火焰喷涂设备装载用于喷涂的烘干处理的包覆复合粉末，原料粉末初始粒径范围为5-100μm，包覆层厚度范围0.1-5μm；
4)打开保护气体输送装置的控制阀门输送保护气体，所用保护气体为惰性的氮气或氩气，将保护气体喷射到喷涂粒子飞行及沉积作用区域，气体压强为1.0-5.0个大气压，气体流量为1-100L/min，零件预热和喷涂沉积过程维持保护气体输送，喷涂后涂层表面温度低于预热温度时，停止保护气体供给；
5)第一遍喷涂沉积前，首先利用喷枪火焰预热零件表面至120-200摄氏度，再输送喷涂粉末进行喷涂沉积，需要重复进行多遍喷涂沉积时，控制每遍之间涂层冷却至80-150摄氏度范围内再进行下一遍的喷涂，直至达到零件要求的涂层厚度；
6)喷涂沉积过程中，依据零件孔、槽几何结构内表面特点进行零件运动形式控制，其中，非对称内表面结构的零件保持不动，喷枪移动扫描沉积，具有对称内表面结构零件则以对称中心为中心轴自转，配合喷枪的移动扫描进行沉积，喷枪移动扫描速度为10-500mm/s，零件自转速度为10-1000rpm；
所述的保护气体输送装置包括与喷枪连接的主气体喷嘴、气体管路，或者包括与喷枪连接的主气体喷嘴、气体管路和气体保护罩，或者包括带有气体喷嘴的一体化气体保护罩，或者包括不与喷枪连接且与零件工装相对位置固定的辅助气体喷嘴，将保护气体引入到喷枪火焰焰流及喷涂粒子沉积范围，其具体结构和操作如下：
1)所述主气体喷嘴采用2-8个均布的金属圆管喷气口结构、或者采用金属环上开设2-8个均布的圆孔喷气口结构、或者采用金属环形喷气口的结构，所述气体喷嘴的喷气口以喷枪枪管中心轴为中心对称布置，所述喷气口外延方向与喷涂焰流在零件内表面沉积区中心点相交；
2)所述气体保护罩采用金属圆筒状或金属喇叭状结构，与气体喷嘴配合连接在喷枪上或者固定在零件工装上，或者采用带有气体喷嘴的一体化气体保护罩，气体喷嘴呈对称或不对称布置，对应不同入射角的喷涂，气体保护罩顶端边沿均采用与零件表面轮廓仿形的结构，间隙在5-20mm范围内调节，引导气体在保护罩内的流动并从间隙处流出，增强保护气体隔离空气的效果；或者气体保护罩还采用水冷结构以延长使用时间；
3)对于不能使用气体保护罩的复杂几何形状零件内表面沉积，在主气体喷嘴工作时，同时使用与零件工装相对位置固定的辅助气体喷嘴，加强零件表面涂层沉积的气体保护和冷却。
2.根据权利要求1所述的在零件内表面热喷涂可控成分与结构涂层的致密化制备方法，其特征在于：所述包覆复合粉末采用物理或化学气相沉积干法工艺、化学镀或电镀湿法工艺处理原料粉末获得的连续致密金属层包覆的复合粉末，原料粉末粒度为5-100μm，具有碳化物、氮化物、硼化物的非氧化物陶瓷硬质相与Ni，Co，Fe，Ni-Cr，Fe-Cr，Co-Cr及其多元合金金属相的复合组织，金属包覆层与原料粉末金属相成分相同或组成元素百分比含量差异小于10％，金属包覆层厚度在0.1-5μm范围内调控，控制表面金属包覆层占包覆复合粉末的体积百分比不大于10vol.％，表面覆盖率达到98％以上。
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Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106148878B (zh) * | 2016-06-24 | 2018-06-08 | 中南大学 | 一种模拟高温喷镀过程的装置及其使用方法 |
| CN111455306A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-07-28 | 超达阀门集团股份有限公司 | 一种金属硬密封球阀镍基碳化钨耐磨涂层的制造工艺 |
| CN115927998B (zh) * | 2023-01-13 | 2023-10-13 | 东阳市盛丰机械有限公司 | 一种混凝土蜗壳式海水循环泵生产装置 |
| CN116904906B (zh) * | 2023-09-12 | 2023-12-05 | 新疆坤隆石油装备有限公司 | 抽油泵泵筒内孔表面镍碳化合物镀覆加工装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6392190B1 (en) * | 1998-01-23 | 2002-05-21 | Smith International | Automated hardfacing system |
| CN201411486Y (zh) * | 2009-06-26 | 2010-02-24 | 天津大学 | 一种等离子喷枪用等离子弧与粉末粒子流的保护装置 |
| CN102554249A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-07-11 | 株洲弗拉德科技有限公司 | 一种碳化钨基热喷涂合金粉末制备方法 |
| CN102725071A (zh) * | 2010-01-28 | 2012-10-10 | 西门子公司 | 用于大气喷涂的喷头和方法、用于覆层的设备和被覆层的构件 |
| CN102965612A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-03-13 | 大连理工大学 | 一种核主泵零部件用WC-Ni硬质合金涂层制备方法 |
| CN104894558A (zh) * | 2015-06-22 | 2015-09-09 | 大连理工大学 | 一种感应熔覆梯度硬质复合材料涂层工艺 |
Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
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-
2016
- 2016-04-05 CN CN201610211054.1A patent/CN105624604B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6392190B1 (en) * | 1998-01-23 | 2002-05-21 | Smith International | Automated hardfacing system |
| CN201411486Y (zh) * | 2009-06-26 | 2010-02-24 | 天津大学 | 一种等离子喷枪用等离子弧与粉末粒子流的保护装置 |
| CN102725071A (zh) * | 2010-01-28 | 2012-10-10 | 西门子公司 | 用于大气喷涂的喷头和方法、用于覆层的设备和被覆层的构件 |
| CN102554249A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-07-11 | 株洲弗拉德科技有限公司 | 一种碳化钨基热喷涂合金粉末制备方法 |
| CN102965612A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-03-13 | 大连理工大学 | 一种核主泵零部件用WC-Ni硬质合金涂层制备方法 |
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