超音速制法碳化钨喷涂

超音速制法碳化钨喷涂

超音速火焰喷涂（HVOF）是20世纪80年代初在普通火焰喷涂的基础上开发的一种新型热喷涂技术。它使用氢气、乙炔、丙烯、煤油作为燃料，用氧气作为助燃剂，在燃烧室或特殊喷嘴中燃烧，以2100m / s以上的速度产生超音速火焰，并将粉末送入火焰中。产生熔融或半熔化的颗粒，并且超音速冲击沉积在基板的表面上以形成涂层。超音速火焰喷涂具有高火焰速度、低温、涂层高粘接强度、良好致密性、高硬度，低孔隙率、低氧化物含量。该过程现已演变为航空航天、冶金、纺织机、汽车、铁路等应用领域，代表了现代碳化钨喷涂技术发展的方向。

科普知识：超音速制法碳化钨喷涂

                                                                         碳化钨喷涂

超音速火焰喷涂技术具有显着的经济效益，同时带来显着的社会效益。根据市场估计，2015年超音速火焰喷涂工艺将在热喷涂行业占据25％的市场份额。该技术具有相对低的火焰温度（约2600~3000℃）、火焰流速高，在碳化钨喷涂过程中可有效按捺和减少碳化钨的分解，所得涂层可保持碳化钨相的耐磨性，因此该工艺特别合用于喷涂碳化钨基于材料具有良好的耐磨性，所得到的碳化钨涂层材料可以提供非常好的耐磨性和耐侵蚀性。

中南大学近日报道采用超音速火焰喷涂在45S钢表面制备碳化钨喷涂涂层，取得了良好的效果。他们以WC、Co、Cr为原料，按WC10Co4Cr成分制备原料，并用喷雾球磨机、喷雾造粒和真空烧结制备粉末块，然后用喷雾破碎摧毁、控制，批量控制粉末粒度为15~45μm。经测试，所得喷涂粉末球形度高，活动性好（~13 s / 50g），粉末疏松密度相近（4.8~5.0 g / cm3），单粉末结构疏松；粉末相是WC和Co相。涂层样品的基础材料是45S钢，碳化钨喷涂前的基材表面用50~70目白色刚玉进行喷砂处理，然后用压缩空气吹扫样品表面。使用机器人固定的Praxair JP8000超音速火焰喷枪制备碳化钨基涂层。

得到的涂层显示涂层厚度达到300微米，沉积效率达到55.15％，孔隙率为0.32％。涂层相主要由WC相组成，还含有少量的W2C相和非晶相或纳米晶。相，没有W或η相（Co6W6C、Co3W3C），表明颗粒在火焰流中停留的时间很短，粉末的脱碳程度很小，粉末中的WC硬相留存在涂层中，这有利于涂层的耐磨性。改进。在实验中，氧气和煤油的流速设定为相同，即喷涂时火焰温度一致；此外，新型喷枪和高效冷却系统降低了脱碳程度。涂层脱碳程度小的主要原因是：粉末中没有η相； 设计实验氧气流速和煤油流速以获得相对较低的火焰温度，喷枪快速移动并喷射。工艺压缩空气的冷却使涂层受热较少。

硬度、磨料磨损和盐雾侵蚀性试验表明，涂层的显微硬度达到近1300HV，体积磨损相称小；在中性盐雾侵蚀环境下，涂层在360小时内保持光滑和金属光泽。没有发生侵蚀，表明涂层具有很强的耐侵蚀性。因为Cr的加入有利于在涂层表面上形成非常薄的Cr2O3陶瓷层，因此改善了涂层的耐侵蚀性。

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