激光重熔電弧噴涂Ni-TiC梯度涂層的制備及性能研究.pdf

1、利用電弧噴涂技術(shù)可以在金屬表面制備梯度陶瓷涂層,但是由于涂層內(nèi)部及涂層與基體之間以機械結(jié)合為主,結(jié)合強度不高,涂層表面易產(chǎn)生微裂紋,抗熱震性及耐磨性能較差。對電弧噴涂涂層進行激光重熔處理,可以獲得結(jié)合強度高、抗熱震性及耐磨性能良好的梯度陶瓷涂層,同時不改變涂層的整體梯度結(jié)構(gòu)。但是,對梯度涂層進行一次重熔易使涂層間產(chǎn)生裂紋,甚至產(chǎn)生涂層脫落。針對上述問題,對熱噴涂梯度涂層進行多次激光重熔,提高了梯度涂層的結(jié)合性能、抗熱震性能,同時改善了涂

2、層的微觀組織結(jié)構(gòu),降低了涂層的孔隙率。
　　本文研究了在金屬基體表面制備梯度陶瓷涂層,采用自主設計制造的包絲機制備噴涂所需粉芯絲材。采用電弧噴涂設備和激光重熔設備制備出電弧噴涂涂層、一次重熔電弧噴涂涂層和多次重熔電弧噴涂涂層三種Ni/TiC梯度涂層,并對電弧噴涂和激光重熔的工藝參數(shù)進行研究。通過SEM、電阻爐等設備對涂層性能進行表征,比較三種涂層的組織結(jié)構(gòu)和性能,結(jié)果表明,未經(jīng)重熔的電弧噴涂涂層的組織不均勻、呈粗大的片層狀,孔隙率

3、較高、裂紋較多,涂層與基體之間主要為機械結(jié)合,涂層抗熱震性能很差。經(jīng)過一次重熔的涂層的組織變得均勻、粗大的片層狀結(jié)構(gòu)消失,孔隙率變低、裂紋減少、抗熱震性能更好,且涂層之間冶金結(jié)合增加,但涂層與基材之間的結(jié)合方式不完全是冶金結(jié)合,涂層與基體間有熔不透現(xiàn)象存在,且涂層的梯度結(jié)構(gòu)受到破壞。經(jīng)過多次重熔得到的涂層兼具一次重熔涂層的優(yōu)點,同時涂層與基體間的冶金結(jié)合進一步增加,并且涂層的梯度結(jié)構(gòu)保持完好,抗熱震性能更加優(yōu)異。對于一次重熔,成分分布指