粒子飞行速度对热障涂层结构和性能影响.pdf

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1、第4卷第1期热喷涂技术Vo1．4．No．1ThermalSprayTechnologyMar．，20122012年3月粒子飞行速度对热障涂层结构和性能影响王世兴，刘新基，沙爱星，袁涛，韩志海f1．中国农机院表面工程技术研究所，北京，100083；2．中国人民解放军驻黎阳公司军事代表室，安顺，561102；3．西安交通大学金属材料强度国家重点实验室，西安，710049)摘要：采用常规等离子喷涂(APs)和超音速等离子喷涂(SAPS)PI~种工艺制备了热障涂层，研究表明：两种等离子射流中粒子表面温度相近，SAPS工艺中粒子飞行速度达到430m／s，比APS工艺(200m／s)粒

2、子飞行速度提高1倍。由于SAPS工艺中等离子射流速度高，熔融粒子在等离子射流中产生雾化形成尺寸较小粒子，伴随粒子撞击基体的速度提高，增加了熔融粒子撞击基体能量，在基体上形成厚度薄和飞溅少的“板条”，加强了“板条”与基体或“板条”与“板条”间结合，消除了APS工艺制备的热障涂层中典型层状结构，使热障涂层结合强度和抗热震性能分别提高40％和1倍。关键词：热障涂层；超音速等离子喷涂；微观结构；热震中图分类号：TG174．442文献标识码：A文章编号：1674—7127(2012)01—0047—06EfectofParticlesVelocityonThermalBarrierC

3、oatingsMicr0structuresandPerformanceWANGShi—xing，LIUXin-ji，SHAAi—xing~，YUANTao，HANZhi—hai(1．InstituteofSurfaceEngineeringTechnology,ChineseAcademyofAgricultureMechanizationSciences，Beijing,100083，China；2．RepresentativeoficeofPeople’sLiberationArmyinLiYangcompany，AnShun，561102，China；3．State

4、KeyLaboratoryforMechanicalBehaviorofMaterials，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an，710049，China)Abstract：Thermalbarriercoatingswerepreparedbyconventionalairplasmaspray(APS)andsupersonicairplasmaspraying(SAPS)．TheparticlestemperatureinSAPSplasmajetwasclosedtoAPS．Theparticlesvelocitywasabout430rn／s

5、inSAPSplasmajetwhenthemoltenparticlesimpactedtosubstrate，2timeshigherthanthatinAPSstream(about200m／s)．AnumberofsmallerparticleswereformedinSAPSjetasaresultofextensiveshearingbyhighvelocityplasmajet．Theimpactenergyofmoltenparticlestosubstratewasincreasedwiththeparticlesvelocityincrease．Soth

6、eadhesionstrengthof“splat”tosubstrateor“splat”wim“splat”wasenhanced．andthelamellastructurethatusuallywasobservedinthermalbarriercoatingssprayedbyAPSwaseliminated．ThermalbarriercoatingsbondstrengthandthermalshockresistanceofSAPScoatingswasabout40％and2timeshigherthanthatdepositedbyAPSprocess

7、．Keywords：Thermalbarriercoatings；Supersonicairplasmaspraying(SAPS)；Microstructure；Thermalshock作者简介：王世兴(1983一)，男，甘肃人，工程师，硕士．E—Inail：wsx161@163．c0m热喷涂技术4卷在过去几十年里，Ni基高温合金的发展使其8mm的2Cr13不锈钢，涂层微观结构分析用基体试承温能力不断提高，但受Ni基高温合金熔点、力学样为GH4169高温合金。性能、抗腐蚀和氧化等综合因素的限制，高温合金1-2试样