管內(nèi)約束粉末電爆噴涂方法研究.pdf

1、電爆噴涂作為一種新型、高效、低成本的表面改性方法，在材料表面噴涂領(lǐng)域的應(yīng)用具有一定優(yōu)勢。現(xiàn)有的電爆噴涂方法所用噴涂材料大多是絲或箔，由于大多數(shù)噴涂材料以粉末形式存在，對粉末進(jìn)行電爆噴涂具有一定優(yōu)勢?；跉怏w放電導(dǎo)入電流的機(jī)制，本文提出一種連續(xù)送粉管內(nèi)約束電爆噴涂方法。粉末通過送粉裝置被送到傳送帶上，隨傳送帶進(jìn)入約束管，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定位置時(shí)，通過氣體放電將大電流導(dǎo)入粉末，發(fā)生爆炸，爆炸產(chǎn)物從約束管噴射出來，在基體上形成涂層。
　　 研

2、制連續(xù)送粉管內(nèi)約束電爆噴涂裝置，該裝置包括：高壓發(fā)生裝置；電容器；電極；送粉裝置；傳送帶及約束管。送粉裝置對粉末量可以進(jìn)行有效的控制，并通過傳送帶將粉末能夠連續(xù)、均勻、精確的送到兩電極之間。具有尖端結(jié)構(gòu)的電極通過尖端放電將大電流導(dǎo)入到粉末上，從而保證了在較低的初始電壓下能夠擊穿粉末與電極之間的氣隙，發(fā)生電爆。在約束管的約束作用下，爆炸產(chǎn)物以穩(wěn)定射流噴射出來，實(shí)現(xiàn)定向噴涂。
　　 以碳化鎢粉末作為噴涂材料進(jìn)行電爆噴涂試驗(yàn)，對不同過

3、程參數(shù)下的涂層進(jìn)行分析。從涂層表面形貌看出，涂層由中心噴涂層及外圍噴涂層組成。在噴涂距離很小時(shí)，涂層的面積較大，隨著噴涂距離的增加，面積減小，當(dāng)噴涂距離增加到一定程度時(shí)，達(dá)到最小值，此后，隨著噴涂距離的繼續(xù)增加，涂層的面積不斷增大。中心噴涂層的面積隨噴涂距離的變化基本保持不變，其大小與約束管內(nèi)徑相近。通過對涂層截面的分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)噴涂距離較小時(shí)，由于形成的射流不穩(wěn)定，涂層平均厚度較薄，且涂層厚度不均勻。隨著噴涂距離的增大，爆炸產(chǎn)物的射流趨

4、于穩(wěn)定，涂層平均厚度增加，涂層厚度趨于均勻。當(dāng)噴涂距離增大到一定程度時(shí)，涂層厚度達(dá)到最大值。此后，隨著噴涂距離的繼續(xù)增大，涂層厚度不斷減小。
　　 在此基礎(chǔ)上對涂層的特性及形成機(jī)制進(jìn)行研究。利用掃描電鏡觀察涂層表面及截面形貌，通過能譜儀分析涂層與基體的結(jié)合情況。在一定的噴涂距離范圍內(nèi)，連續(xù)送粉管內(nèi)約束電爆噴涂方法可以使高熔點(diǎn)的碳化鎢顆粒全部以熔融狀態(tài)形成液相噴涂層，這類涂層致密，當(dāng)噴涂距離很小時(shí)，形成的涂層有氣相沉積的特征。隨著