热喷涂轨迹对涂层结构及性能影响的研究进展

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1、·44·材料导报A：综述篇2016年12月(A)第30卷第12期热喷涂轨迹对涂层结构及性能影响的研究进展张燕军，张超，邓思豪，廖汉林(1扬州大学机械工程学院，扬州225127；2贝尔福蒙贝利亚技术大学，表面工程实验室，贝尔福90010)摘要热喷涂技术是表面工程中一门重要的学科，是重要的表面防护和强化技术之一。针对热喷涂轨迹对涂层结构及性能的影响，综述了热喷涂过程中喷枪移动路径、移动速度、倾斜角度以及喷涂距离等工艺参数对平面和曲面涂层厚度均匀性、孔隙率、应力分布、沉积效率等指标的作用；将基体分为平面和曲面两种类型，归纳了喷涂轨迹参数对涂层结构和性能的影响规律。最后，

2、对热喷涂轨迹规划的未来研究重点做出了展望。关键词热喷涂轨迹规划涂层性能工艺参数中图分类号：TP24文献标识码：ADOI：1O．11896／j．issn．1005—023X．2016．23．007ASurveyonTrajectoryDependencesofStructureandPerformanceofThermallySprayedCoatingsZHANGYanjun，ZHANGChao，DENGSihao，LIAOHanlin(1CollegeofMechanicalEngineering，YangzhouUniversity，Yangzhou22512

3、7；2LaboratoryofSurfaceEngineering，Universit6deTechnologiedeBelfort-Montbfliard，BelfortCedex90010)AbstractThermalsprayingtechnologyisoneofthevitalsubjectsinsurfaceengineeringasanimportantroutetowardssurfaceprotectionandenhancement．Thispaperprovidesadetaileddescriptionovertheeffectsofth

4、eparame—tersofthermalsprayingtr~ectory，suchaspath，velocity，inclinationandtorch-substratedistance，onstructureandperformanceoftheresultantcoatings，whicharemainlycharacterizedbythicknessuniformity，porosity，stressanddepositionefficiency．Theinfluenceprincipleshavebeenobtainedfromtheperspec

5、tivesofthetwotypesofsubstrates，i．e．substrateswithplanarsurfacesandwithcurvedsurfaces．Moreover，aprospectoverfutureresearchtrendsoftherma1sprayingtrajectoryplaningispresented．Keywordsthermalspraying，trajectoryplanning，coatingperformance，processparameter涂运动轨迹的控制精确度较低，涂层质量也难以保证。随着0引言自动化技术

6、的发展，手持喷涂逐步为机器人或特定的自动喷热喷涂是利用某种热源(如电弧、燃烧火焰等)将粉状、涂工装夹持喷涂所取代⋯l]。丝状或棒状的材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰流喷涂轨迹工艺参数直接影响着涂层质量，例如当工件表本身的动力或外加的高速气流雾化并以一定的速度喷射到面的涂层厚度及热应力分布不均匀时，涂层会有皲裂、起皮经过预处理的基体材料表面与基体材料结合而形成具备各倾向，进而影响其服役性能l_2。因此，在由机器人或特定自种功能表面的涂层技术[1]。动热喷涂工装进行产品热喷涂时，喷涂轨迹的控制与优化得热喷涂技术可用于喷涂几乎所有具有物理熔点的材料，到越来越多的关

7、注和重视l2。如硬质合金、陶瓷、金属、塑料等，实现耐磨、耐腐蚀、隔热、抗本文针对热喷涂轨迹对涂层结构及性能的影响，综述了氧化、绝缘或防辐射等特定功能涂层的制备]。热喷涂技热喷涂过程中，喷枪移动路径、移动速度、倾斜角度以及喷枪术已广泛应用于工业及民用领域，国内从2O世纪5O年代研与工件表面距离等喷涂轨迹的工艺参数对平面或曲面涂层究此项技术，目前也已逐步成熟，并在航天航空、石油、冶金、厚度均匀性、孑L隙率、应力分布、沉积效率等指标的影响。化工等部门得到了广泛应用。1热喷涂涂层沉积过程与表征方法热喷涂技术应用早期，在对工件表面进行喷涂时，主要由操作工手持喷枪进行作业，由

8、于喷涂材料