鎂合金表面冷噴涂工藝及機理研究.pdf

1、為了解決鎂合金耐蝕性差，易磨損等問題，本文系統(tǒng)研究了在鎂合金表面制備冷噴涂層的技術，設計了一種Al-Si-Fe合金，利用超音速氣體霧化裝置將該合金制成快凝合金粉末，研究了粉末特征和粒度分布；優(yōu)化了鎂合金表面冷噴涂快凝合金粉末的工藝參數；采用不同的熱處理工藝對噴涂試樣進行擴散處理，研究了涂層和基體的相互擴散規(guī)律；測定了涂層與基體的結合強度；并對冷噴涂層的腐蝕行為進行了系統(tǒng)研究。同時，為了提高噴涂效果，根據流體力學和空氣動力學的相關理論設計

2、出超音速噴槍，應用FLUENT軟件對噴槍內的氣固兩相流動過程進行數值模擬，綜合噴槍設計理論和粘性附面層理論優(yōu)化噴槍結構。 研究結果表明，制備的冷噴涂用Al-12Si-3Fe-3Mn-2Ni合金快凝粉末呈球形或類球形，400目以上的粉末占80％，粉末粒度均勻，完全滿足冷噴涂對粉末的要求。鎂合金表面冷噴涂該合金粉末存在著適宜的工藝參數，合適的噴涂工藝參數為：噴涂氣體壓力為2.1MPa，噴涂氣體溫度為550℃，噴涂距離35mm。經熱處

3、理后涂層更加致密、均勻，涂層和基體中均發(fā)生互擴散，基體向涂層方向的擴散量要大于涂層向基體方向的擴散量；隨著溫度的提高和時間的延長，基體和涂層之間的擴散程度提高，但是當溫度提高到300℃，時間延長到3h后，其擴散層變化微小。涂層與基體有較好的結合強度，熱處理后涂層與基體的結合強度有所提高。在中性鹽霧腐蝕和電化學腐蝕中，冷噴涂層均表現出優(yōu)于基體的耐蝕性，能夠有效地保護鎂合金基體。噴管內氣固兩相流模擬結果表明：優(yōu)化后的噴管，其氣相和固相在出口