超音速火焰噴涂WC-10Co4Cr 粒子行為試驗研究

韓 旭 ， 杜修忻 ， 郭孟秋 ， 陶春虎

（1.95959 部隊，北京 100076；2.中國航發北京航空材料研究院，北京 100095；3.中國航發北京航空材料研究院 航空材料先進腐蝕與防護航空科技重點實驗室，北京 100095）

0 引言

在裝備服役過程中，磨損和腐蝕是零部件失效的主要原因之一[1-2]，而超音速火焰噴涂碳化鎢-鈷鉻涂層因具有良好的耐磨、耐沖蝕和耐腐蝕性能，成為廣泛應用的磨損和腐蝕防護手段[3-4]。在超音速火焰噴涂工藝過程中，粉末顆粒被注入焰流而加熱至半熔融狀態，同時加速至音速以上，從而在基體表面形成致密的涂層，所以焰流中粒子的速率和溫度對涂層的性能具有決定性的影響[5-9]。為了獲得孔隙率較低的涂層，粉末顆粒需要達到熔融或半熔融狀態，這需要粒子達到一定的溫度；但當溫度升高時，碳化鎢顆粒又會出現嚴重的脫碳，導致涂層脆性增加，同時溫度的升高又容易導致涂層材料的氧化、降低涂層致密性[10-12]。熱噴涂監控裝置可以測量焰流中粉末顆粒的溫度和速率，有助于分析噴涂過程中粒子的基本特征[13-14]。在過去的20 年中，熱噴涂監控裝置獲得了較大的發展，已經可以實現粒子特征的測量[15-16]。熱噴涂監控裝置的出現，使焰流中單個粒子速率和溫度的在線測量成為可能，同時，其XY 掃描單元還可以獲得焰流中大量粉末粒子特征的剖面分布規律。

本研究采用DPV-eVOLUTION 型熱噴涂監控裝置，對超音速火焰噴涂WC-10Co4Cr 過程中的粉末粒子特性進行研究，重點分析噴涂工藝參數對火焰中粒子的溫度、速率的影響規律。……