童辉
,
魏世丞
,
刘毅
,
田浩亮
,
王新坤
,
徐滨士
稀有金属材料与工程
通过电化学测试和微观组织分析等方法,研究了钛铝双丝高速电弧喷涂伪合金涂层在模拟深海压力条件下的腐蚀行为.结果表明:钛铝伪合金涂层在6 MPa高压静水条件下仍保持了较好的耐蚀性能,主要是由于涂层中富Ti相基本未被腐蚀,在涂层结构中起到了支撑骨架的作用,富Al相则起到了牺牲阳极保护的作用.同时腐蚀产物有效地填充了富Ti相的“骨架”结构,使之形成具有高度“自封闭”效果的涂层,强化了涂层的耐蚀效果.
关键词:
高速电弧喷涂
,
钛铝伪合金涂层
,
深海腐蚀
,
电化学测试
田浩亮
,
魏世丞
,
陈永雄
,
童辉
,
徐滨士
材料科学与工艺
为提高自动化高速电弧喷涂再制造发动机曲轴的效率和涂层的性能,研究了一种新型的自动化高速电弧喷涂再制造发动机曲轴喷涂路径,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和材料力学性能试验设备分别测试了涂层的微观组织和结合强度.实验结果表明:涂层组织均匀、致密,为铁素体韧性相与固溶体、金属间化合物的复合组织,采用新喷涂工艺制备涂层性能较好,大大提高了喷涂效率和涂层在曲轴轴颈圆角处的结合强度,降低了再制造成本和喷涂时间,节能、节材及环保效果显著,应用前景广阔.
关键词:
喷涂路径
,
轴颈拐角
,
高速电弧喷涂
,
结合强度
,
喷涂效率
刘毅
,
魏世丞
,
童辉
,
田浩亮
,
徐滨士
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.09.018
主要介绍了当前国内外热喷涂制备雷达吸波涂层的研究进展.重点讨论了碳化硅型吸波涂层、碳系吸波涂层和铁氧体吸波涂层的制备状况,分析比较了各材料体系的优缺点和适应性,为后续开展研究工作提供依据.同时指出了热喷涂制备吸波涂层所面临的问题,并提出扩大喷涂材料体系,在涂层厚度、结合强度和吸波效率中寻找一个平衡点,制备出优质、高效的吸波涂层是今后的发展方向.
关键词:
吸波涂层
,
制备工艺
,
热喷涂
田浩亮
,
魏世丞
,
陈永雄
,
童辉
,
刘毅
,
徐滨士
稀有金属材料与工程
为了提高Fe-Al金属间化合物涂层的结合强度和耐磨性,改善其室温韧性,研制了一种新型FeAlCr电弧喷涂粉芯丝材,利用高速电弧喷涂技术在45#钢基体表面制备了涂层.采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDAX)和X射线衍射仪分析了涂层的微观结构和微区成分,用显微硬度计、拉伸试验机和CETR微动摩擦磨损试验机等试验设备对涂层的力学性能进行了分析.结果表明,喷涂FeAlCr粉芯丝材过程中合金元素反应充分,涂层组织均匀、致密,氧化物含量极低.主要相组成有Fe-Al、Ni3Al金属间化合物,硬质相Cr3C2、氧化物Cr2O3和Al2O3弥散分布在韧性相α-Fe基体上.涂层平均HV显微硬度为5.50 GPa,约是基体的2倍,平均结合强度约47.2MPa,载荷100 N油润滑条件下涂层的耐磨性高于基体,磨损率随着摩擦过程的进行呈降低趋势.
关键词:
高速电弧喷涂
,
金属间化合物
,
FeAlCr涂层
,
结合强度
,
耐磨性
田浩亮
,
魏世丞
,
陈永雄
,
童辉
,
刘毅
,
徐滨士
稀有金属材料与工程
高速电弧喷涂再制造曲轴的使用寿命与涂层的结合强度和耐磨性有很大的关系.为了提高涂层的性能,研究了新型FeAlCr/3Cr13复合涂层的组织结构和力学性能,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDAX)和X射线衍射仪分析了涂层的微观结构、相组成和残余应力.利用显微硬度计和CETR微动摩擦磨损试验机等试验设备对涂层的力学性能进行了分析.结果表明,喷涂FeAlCr粉芯丝材作为打底层,合金元素反应充分,复合涂层组织均匀、致密,空隙率约9.87％.复合涂层相组成主要由韧性相α-Fe和硬质相Cr23C6、(Fe,Cr)固溶体组成,氧化物含量较低,约3.2％,复合涂层平均残余应力较小,约67.6 MPa,平均显微硬度HV11为4000 MPa,结合强度约46.6 MPa,油润滑高载摩擦条件下复合涂层表现出较好的耐磨性能.
关键词:
高速电弧喷涂
,
曲轴
,
FeAlCr/3Cr13复合涂层
,
结合强度
,
耐磨性
童辉
,
魏世丞
,
刘毅
,
田浩亮
,
王新坤
,
徐滨士
稀有金属
通过对Al-Ti-Si-RE涂层抗热震性能以及热震前后电化学腐蚀行为分析研究,发现Al-Ti-Si-RE涂层在500℃时能够保持良好的抗热震性能,且在热震前后耐电化学腐蚀性能没有明显下降,主要原因是Ti在高速电弧喷涂过程中,与Al结合反应放热,使涂层与基体“冶金结合”部位增多,提高了涂层结合强度.同时经透射电镜(TEM)观察,喷涂层中晶粒尺寸较小,且Al与钛铝金属间化合物具有良好共格关系,降低了Al-Ti-Si-RE涂层开裂敏感度.另外Al-Ti-Si-RE涂层具有发达的“骨架”结构,电化学腐蚀过程中形成的Al氧化物能够有效填充到“骨架”孔隙和热震引起的微裂纹当中,对涂层同时起到“自封闭”与“自修复”作用,使其更加致密并兼具良好抗热震性能与耐电化学腐蚀性能.
关键词:
高速电弧喷涂
,
Al-Ti-Si-RE涂层
,
结合强度
,
热震试验
,
电化学腐蚀
田浩亮
,
魏世丞
,
陈永雄
,
刘毅
,
童辉
,
徐滨士
材料科学与工艺
为提高再制造曲轴的涂层性能和使用寿命,设计了FeAlCrNi/3Cr13、Ni95Al/3Cr13和1Cr13/3Cr13的3种复合涂层和不喷涂过渡层的3Cr13涂层,利用扫描电镜、能谱仪和微动摩擦磨损设备等测试技术分析了4种涂层的微观组织和微区成分组成,研究了喷涂不同过渡层对复合涂层结合强度的影响,重点考察了FeAlCrNi/3Cr13复合涂层的耐磨性能.结果表明,FeAlCrNi/3Cr13复合涂层组织致密,孔隙率约3.2％,氧化物含量低,涂层平均结合强度达到46.6 MPa,复合涂层在高载荷油润滑摩擦条件下的耐磨性能远高于基体45钢.FeAlCrNi/3Cr13复合涂层可以应用到高速电弧喷涂再制造修复曲轴产业中.
关键词:
曲轴
,
再制造
,
高速电弧喷涂
,
微观组织
,
复合涂层
田浩亮
,
魏世丞
,
陈永雄
,
刘毅
,
童辉
,
徐滨士
表面技术
在分析工程机械典型零部件失效模式的基础上,介绍了几种高性能电弧喷涂涂层的性能和应用背景,综述了高速电弧喷涂在防腐、采油装备、抽油泵柱塞、电站锅炉设备及汽车发动机等几个重要工程领域的研究应用现状,进而展望了高速电弧喷涂技术在工程机械零部件再制造产业的发展趋势,对再制造工程在工程机械产业中推广有一定的指导意义.
关键词:
再制造工程
,
高速电弧喷涂
,
维修
,
涂层
童辉
,
韩文礼
,
张彦军
,
林竹
,
魏世丞
,
徐滨士
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.030
石油石化行业中管道的服役工况十分恶劣,很多管道未达其设计寿命而失效报废,造成极大浪费,因此采用表面工程技术对其进行防护和修复具有十分重要的经济价值.主要阐述了热喷涂、自蔓延高温合成和表面镀层等三种表面工程技术对管道内外表面的强化机理,并对它们的实际应用进行了具体介绍.热喷涂技术主要介绍了电弧喷涂、火焰喷涂和等离子喷涂三种热喷涂技术,并分别从它们的工艺原理、适用材料体系、制备涂层性能(结合强度、孔隙率等)以及经济性等方面进行了对比介绍.高温自蔓延合成技术主要从材料和工艺两方面进行了剖析,并对其所制备陶瓷内衬管的连接方法进行了具体介绍.镀层技术主要对钨合金电镀和Ni-P化学镀两种镀层技术的优缺点和适用范围进行了对比介绍.最后针对表面工程技术的特点,对其在石油石化行业的前景进行了分析与展望.
关键词:
表面工程技术
,
热喷涂
,
自蔓延高温合成
,
镀层
,
管道
童辉
,
魏世丞
,
刘毅
,
王新坤
,
刘文超
,
徐滨士
稀有金属材料与工程
通过电化学测试技术与微观分析等手段研究了高速电弧喷涂Al-Ti-Si-RE涂层在模拟深海压力下的耐蚀机理.结果表明:A1-Ti-Si-RE涂层在静水压力条件下具有良好的耐蚀性能.电化学分析表明,在3 MPa浸泡480 h后动电位极化曲线阳极区上出现了1个类似钝化区间的“平台”,主要是由于腐蚀产物阻塞腐蚀通道的原因;电化学阻抗谱(EIS)分析则表明,在高压下涂层Al钝化膜在浸泡6h左右后已溶解,12h后逐步趋于稳定,300～480 h区间几乎无变化;电化学噪声(EN)测试对比了涂层在常压和高压条件下0～64 ks的腐蚀情况,定量描述了涂层“钝化膜溶解-腐蚀产物快速形成-进入稳定阶段”的腐蚀过程.最后通过微观形貌观察和XRD等测试手段分析,Al-Ti-Si-RE涂层中的富Ti相(主要成分为TiA1、TiAl3等金属间化合物)具有良好的耐蚀特性,且呈现为多孔结构,Al在高压下快速腐蚀溶解填充富Ti相“骨架”孔隙,形成的涂层表面致密,其结构能够有效阻塞腐蚀通道,抑制腐蚀进行.
关键词:
高速电弧喷涂
,
涂层
,
深海腐蚀
,
电化学测试
,
微观分析
