正交设计法优化等离子弧熔覆镍基碳化钨涂层工艺

Optimization of plasma arc cladding process of Ni-based tungsten carbide coating by orthogonal design

采用等离子弧熔覆技术在Q345钢表面制备镍基碳化钨涂层,采用正交设计优化等离子弧堆焊工艺参数,以熔覆涂层表面成形质量、稀释率和硬度值作为考核指标,借助极差分析和方差分析研究离子气流量、送粉速度、电流、熔覆速度4个工艺参数对3个指标的影响规律。结果表明:对熔覆涂层成形质量影响的程度大小依次为:电流>离子气流量>送粉速度>熔覆速度;对熔覆涂层稀释率影响的程度大小依次为:电流>送粉速度>离子气流量>熔覆速度;对熔覆涂层硬度影响的程度大小依次为:离子气流量>电流>送粉速度>熔覆速度。最优工艺参数是:离子气流量1.0 L/min,送粉速度18 g/min,熔覆速度5 mm/s,电流80 A。在此工艺参数下镍基碳化钨涂层成形较好,稀释率为5.2%,表面宏观硬度达到HRC62.8,具有较好的耐磨性。