等离子参数对涂层的影响主要包括以下几个方面:
电弧电流:电弧电流的增大,能进步等离子弧的温度。等离子弧温度越高,喷涂粉末熔化越好,涂层的孔隙率越小,涂层的夹杂物也越少,涂层更平均,致密,涂层耐磨机能更好。但电弧电流过大,粉末经由弧区时,吸收热量越多,涂层残余热应力也就越大,这样轻易形成微裂纹。
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氩气流量:氩气作为等离子体工作气体,其流量也是等离子喷涂的重要工艺参数之一,直接影响等离子焰流的温度、热焓和流速。氩气、氢气流量的增加,导致电弧电压的增加、功率的增大,有利于获得夹杂物少、致密、平均的涂层,涂层的耐磨机能也越好。但是流量过大,会使离子浓度减小,从而导致焰流温度和热焓有所降低,等离子焰流速度变大,粒子在这样的焰流中加热时间变短,粉末熔化不平均,涂层组织松散,孔隙率增大,涂层耐磨机能恶化。
氢气流量:氢气作为辅助性气体,其流量也是等离子喷涂的重要工艺参数之一。氢气流量的增加,有利于获得夹杂物少、致密、平均的涂层,涂层的耐磨机能也越好。但是流量过大,会使离子浓度减小,从而导致焰流温度和热焓有所降低,等离子焰流速度变大,粒子在这样的焰流中加热时间变短,粉末熔化不平均,涂层组织松散,孔隙率增大,涂层耐磨机能恶化。
喷涂间隔:粉末在等离子弧区熔融、加速,在离喷嘴某一段间隔时速度最大。当喷涂间隔小于这段间隔,熔融的粒子加速不够,当喷涂间隔大于这段间隔时,粒子的速度开始减小。同时,粒子撞击速渡过低,未能把涂层间气体排掉,轻易形成孔洞和夹杂物。
综上所述,等离子喷涂工艺参数对涂层耐磨机能影响由大到小的顺序依次为喷涂间隔、氢气流量、电弧电流、氩气流量。涂层磨损质量随电弧电流、氩气流量、喷涂间隔的增大,而先减小后增大;随氢气流量的增大而减小。
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