激光、等离子重熔等离子喷涂ni包wc涂层参数优化与耐蚀性研究

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1、摘要通过等离子喷涂可以在基体表面制备性能优良的金属陶瓷涂层，但是等离子喷涂涂层往往呈层状结构且孔隙率较大，而采用重熔后处理工艺可以有效改进等离子喷涂涂层的微观组织和耐蚀性能。本文采用激光重熔、等离子重熔工艺对等离子喷涂涂层进行重熔处理，设计正交试验，得出激光重熔等离子喷涂涂层的最优参数为：功率600W、速度1．2m·min"1、步距1．8ITlln，影响因素主次关系为：步距>功率>速度；等离子重熔等离子喷涂涂层的最优参数为：电流60A、速度25cm·min一，影响因素主次关系为：电流>速度。采用扫描电镜、能谱仪、x射线衍射仪、金相显微镜

2、、显微硬度计对重熔处理前后以及重熔参数优化前后的涂层组织结构成分进行分析。等离子喷涂涂层物相为：Ni、WC、Few3C、(Fe，Ni)23C6、NiC；；激光重熔后，WC部分分解形成WC。和w3c相；等离子重熔后产生W3C并有部分WC被氧化，生成W03。等离子喷涂涂层孔隙率大，有未熔颗粒、夹杂，不同区域的成分偏析大；激光重熔后孔隙率降低，仍有少量孔隙和微裂纹；等离子重熔后涂层孔隙率最低为1．5％，厚度也最小，涂层致密，仅有少量细小的缩孔，成分均匀。重熔处理后，涂层的硬度均有提高，参数优化后等离子重熔涂层的硬度值最高，且波动小。对等离子喷

3、涂原样、优化重熔试样进行盐雾以及电化学腐蚀性能对比。等离子喷涂涂层耐盐雾、电化学腐蚀性能较差，优化重熔涂层耐蚀性能有较大提高，等离子优化重熔涂层耐蚀性能最好。腐蚀破坏源于涂层中的孔隙、裂纹、夹杂以及层状组织，腐蚀介质沿着由孔隙、微裂纹、夹杂、颗粒周界形成的阳极通道扩展。可以通过采用等离子重熔后处理提高等离子喷涂涂层的致密度、降低孔隙率、弱化涂层层状结构、提高涂层的均匀性来提高耐腐蚀性能。关键词：等离子喷涂，激光重熔，等离子重熔，WC，参数优化，盐雾腐蚀，电化学腐蚀AbstractPlasmasprayingisoneofthemostc

4、ommoIllyusedthermalspraytechniques，bywhichcermetcoatingswithgoodfunctioncouldbeobtainedonmetalsurface．However,somedefects，suchaslamellarstructureandporositywereexistedinplasmasprayedcoatingunavoidably．Tbepost-processingofremeltingwasappliedtoeliminatethedefectsandthemicr

5、ostructureandcorrosionresistanceofcermetcoatingscouldbeimprovedeffectively．Inthispaper,laserremeltingandplasmaremeltingtechniquesWat'eemployedtoremelttheplasmasprayedcoatings．Theorthogonalexperimentwasdesignedtogettheoptimumparametersofremeltingprocess．Theoptimumparamete

6、rsoflaserremeltingwerePower600W：Scanningvelocity1．2m／sandMovingdistance1．8mm．ThatofplasmaremeltingwereCurrent60A，Velocity25cm／min．ThesequenceoffactorsthataffectedthelaserremeltingcoatingswereScanningvelocity，PowerandMovingdistance，whilethesequencefortheplasmaremeltingcoa

7、tingswereCurrentandVelocity,Microstructuresandphagecompositionsofthecoatingsbothbeforeandaftertheremeltingpostprocessing,beforeandaftertheparameteroptimizationaswellwerestudiedbythehelpofscanelectronmicroscope(SEM)，energydispersespectroscopy(EDS)，X-raydiffractionC》珏①)，op

8、ticalmicroscope(oM)，andVickershardnesstester．ThephasecompositionofplasmasprayedcomingscontainedNi，WC，Fe