表面熔融粒子结构对超音速火焰喷涂层结合性能的影响.PDF

 探讨了在超音速火焰喷涂( HVOF) 过程中所形成的表面金属层熔化而芯部陶瓷相不熔化的表面熔融粒子结构. 研究了这种粒子结构对 HVOF 涂层结合性能的影响规律，发现固态颗粒的密度及体积分数与结合强度有直接的对应关系。提出了综合考虑固态粒子密度、体积分数及速度，表征半熔结构状态对涂层结合性能影响的有效固相质量和有效固相动能两个参量。有效固相质量定义为固态粒子密度和其体积分数平方的乘积 ,有效固相动能定义为有效固相质量与粒子速度平方的乘积。试验结果表明 ,涂层的结合强度随这两个参量的增加而增加。

    采用金属包覆难熔陶瓷颗粒的复合结构粉末，实现了粒子碰撞基体前包覆金属层熔化而陶瓷粒子为固态的可控半熔粒子状态。 HVOF 金属陶瓷半熔粒子中陶瓷粒子的密度与体积分数对涂层的结合强度具有明显的影响，结合强度随着陶瓷粒子的密度与体积分数的增加而增加，而喷涂粒子速度及其动能与结合强度无直接关系。

    本文提出了综合考虑固态粒子密度、体积分数和速度、表征表面熔融粒子结构状态对涂层结合强度影响的有效固相质量和有效固相动能两个参量。涂层结合强度与这两个参量的相关关系表明，两者之间具有良好的对应关系，HVOF 涂层的结合强度随着有效固相动能(有效固相质量) 的上升而增加。