hvas硼化物金属复合陶瓷涂层性能及工艺参数的研究

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1、摘要表面工程技术是先进制造技术的重要组成部分，同时又为制造业的技术创新提供重要的技术支撑。表面技术在材料的表面防护、表面修复和表面改性等方面具有独特的优势，超音速电弧喷涂技术是表面技术的一种，随着热喷涂技术和喷涂材料的不断发展，超音速电弧喷涂(HVAS)涂层以其优于基体材料的性能，提高了零件的使用寿命，节约了资源。本文针对工程实际中应用广泛的循环硫化床锅炉水冷壁管表面抗冲蚀磨损的需求，研究了超音速电弧喷涂(HVAS)I艺、超音速电弧喷涂(HVAS)材料以及相关的辅助工艺，以Q235钢为基体材料，选择HDS．88A型高耐磨丝材，其主要成分为：硼化物金属复合陶瓷、Ni、Cr、Mo、AI及稀

2、土，采用超音速电弧喷涂(HVAS)技术在Q235钢基体试件材料上制备了硼化物金属复合陶瓷涂层。采用正交试验设计的方法，确定喷涂电流、喷涂电压和喷涂距离，进而运用二次回归方法确定喷涂电流、喷涂电压和喷涂距离对涂层的磨损量、硬度及孔隙率之间的相关关系。分别运用MM200型摩擦磨损试验机和MLS一225型湿砂橡胶磨损试验机对硼化物金属复合陶瓷涂层在干摩擦条件下和冲蚀磨损条件下进行了磨损实验，．实验结果表明，硼化物金属复合陶瓷涂层的摩擦磨损性能优于Q235钢基体材料。利用HV-1000型维氏硬度仪对涂层的硬度也进行了检测，并运用DT2000图像分析软件和金相显微镜XJZl00对涂层的孔隙率进行

3、了检测，结果表明涂层维氏硬度达700HV，孔隙率低于5％。利用数理统计方法，通过二次回归正交实验设计，确定了合适的工艺参数，建立了二次回归方程，建立了喷涂电流、喷涂电压和喷涂电流与涂层的磨损量、硬度及孔隙率之间的数学模型，并找出了最佳的喷涂工艺参数。本文研究表明，超音速电弧喷涂(HVAS)硼化物金属复合陶瓷涂层质量较高，并具有良好的耐磨损性能。关键词：超音速电弧喷涂；硼化物金属复合陶瓷涂层；磨损；正交设计ABSTRACTSurfaceengineeringtechnologyistheimportantpartoftheadvancedmanufacturetechnology,and

4、whichaffordtechnologysupportinnovationoftheadvancedmanufacturetechnology．Surfaceengineeringtechnologyisparticularadvantageonsurfaceprotected，surfacerepair，changingtheperformanceofsurfaceetc．HighVelocityArcsprayingisoneofsurfaceengineeringtechnology,withthedevelopmentofthermalsprayingtechniqueand

5、materials．HighVelocityArcsprayingcoatingextendtherangeofmaterialapplications，enhancetheworklifeofparts，savingthesources．Aimedattheactualworksinthecuringcyclebedboilererosionofthesurfacewearresistancerequirements，researchingthetechnique，materialandsupportingtechnologyofHighVelocityArcspray．UsedQ2

6、35steelasbasicmaterial，selecttheHDS一88Awear-resistancehigh-wirematerial，anditsbasis：ceramiccompositemetalborides，Ni，Cr,AI，thulium．AdopttheHi曲VelocityArcsprayingthecoatingontheQ235steel．Makesurethecurrent、voltageanddistanceoftheHighVelocityArcsprayingunderthemethodoforthogonaldesigntheory,andthec

7、urrent、voltageanddistanceimpactofwear,hardnessandtiny-holeofcoating．MM200respectivelyusefrictionandweartestmachineandMLS．．225wet．．sandrubberweartesterofcompositeceramiccoatingmetalboridesinthedryfrictionconditionsanderosionw