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等离子喷涂-激光重熔陶瓷涂层存在问题及改进措施 已有2人参与
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摘 要:等离子喷涂是目前国内、外最常用的金属表面陶瓷涂层技术,但涂层的组织呈粗大的片层状、孔隙度较高、裂纹较多,且涂层与基材间为机械结合.等离子喷涂层的激光重熔为这一技术难题的解决提供了一条新的途径,使陶瓷材料的优异性能充分发挥出来.为此,综述了国内、外激光表面重熔等离子喷涂陶瓷涂层的研究现状,总结了等离子喷涂陶瓷涂层激光重熔后的组织特征与性能特点,分析了激光重熔过程中存在裂纹和剥落等问题的原因,提出了这些问题的解决途径,并展望了该项技术的应用前景. 关键词:等离子喷涂;激光重熔;陶瓷涂层;改进措施 陶瓷材料具有优异的耐磨、耐蚀、耐热和抗高温氧化性能,但其脆性较大、耐疲劳性能差、对应力和裂纹敏感,且难以加工,使其应用受到了限制.金属表面陶瓷涂层技术的研究拓宽了陶瓷材料的应用范围[1],将陶瓷材料的优异性能和金属材料的强韧性和良好的工艺性有机的结合起来.与ＰＶＤ、ＣＶＤ、堆焊、火焰喷涂等表面涂层技术相比,等离子喷涂具有沉积速度快、生产效率高、适用范围广等优势[2],解决了难熔材料和陶瓷材料的喷涂问题,是目前国内、外最常用的表面涂层方法[3,4].然而,等离子喷涂陶瓷涂层存在以下几种固有的缺陷[5,6]:①等离子喷涂层具有典型的层状结构,喷涂材料在化学成分和晶体结构上常处于非平衡状态,即存在不均匀性,性能不稳定;②在变形粒子依次堆积形成涂层的过程中,不可避免地在陶瓷涂层中产生较多的裂纹;③涂层孔隙度较高,耐磨、耐蚀和抗氧化性能得不到保证;④片层间经常被氧化物类物质所隔离,界面结合的主要形式为机械结合,涂层与基材间亦为机械结合,抗冲击性能差,不适于重载、冲击和高应力工作条件.这些缺陷的存在,尚未使陶瓷材料的优良性能充分发挥出来.等离子喷涂层的激光重熔为这一技术难题的解决提供了新的途径[7,8],消除了喷涂层的层状结构、大部分孔隙和氧化物夹杂,形成了均匀致密的陶瓷涂层,保证了涂层的性能,从而提高了工件的使用寿命.为此,本文在综述国内外激光表面重熔等离子喷涂陶瓷涂层研究现状的基础上,分析了激光重熔过程中存在裂纹和剥落等问题的原因,提出了这些问题的解决途径,以促进该项技术在生产中的实际应用. 具体详见http://www.sunspraying.com/zhuan ... /2012-07-05/81.html |
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