铜铝/镍石墨封严涂层高温可磨耗性能研究

采用高温高速可磨耗试验机,在温度为450℃,刮擦线速度为350 m/s,进给速率分别为10μm/s、50μm/s、100μm/s条件下,对铜铝/镍石墨封严涂层进行了高温高速可磨耗实验;并利用体式显微镜、扫描电镜、能谱对试样刮擦前后的微宏观形貌进行了分析。同时,对试样高温高速磨耗过程中叶尖与涂层之间的作用力和磨损质量进行了分析。研究结果表明,涂层试样经磨削后部分试样表面会出现麻坑,叶尖表面有涂层转移附着;涂层粘附转移现象随着进给速率的增加而减少;叶尖与涂层之间的最大切向力、最大径向力、平均径向力和平均切向力均随着进给速率的增加而增加,涂层磨损质量随进给速率的增加而减少。叶片磨损质量和叶尖磨损比值分析表明,叶尖与对应的铜铝/镍石墨封严涂层构成的体系可磨耗性能匹配性较好。

高温可磨耗复合梯度涂层喷涂工艺研究

按照常压等离子喷涂工艺路线,选择合理的喷涂工艺参数和复合喷涂材料的配比,使用常压等离子喷涂设备在发动机结构件上制备出了高温可磨耗复合梯度封严涂层。对该涂层显微组织、EDS微区成分、涂层组织抗氧化性和涂层氧化增重曲线的测试分析表明,涂层的结构和性能符合相关标准,制备的涂层达到了高温可磨耗封严涂层的使用要求,并已得到实际应用。

低压等离子喷涂耐高温涂层残余应力检测及分析

采用低压等离子工艺制备耐高温可磨耗涂层,通过光学显微镜观察了耐高温涂层的显微结构,采用逐层法与曲率法相结合的检测技术,对不同厚度涂层残余应力进行检测,形成了涂层厚度与残余应力分布及趋势图,运用热处理技术控制和消除涂层内部残余的涂层应力。结果表明,低压等离子喷涂的耐高温涂层表面残余应力随着涂层厚度的增加而增大,当涂层厚度达到0.6mm左右极限时,涂层会发生自然开裂,采用热处理的工艺方法可以减少涂层内的热应力导致的涂层残余应力。

基于在线监测的可磨耗涂层喷涂参数优化研究

本文通过在线监测诊断工具,采集测试了低压等离子体射流中CoNiCrAlY飞行粒子速度和温度变化规律,选定电流I、喷涂距离d、主气Q及辅气q四种主要工艺参数作为试验因素,通过正交试验法优化了CoNiCrAlY粉末材料低压等离子喷涂工艺参数。采用光学显微镜、扫描电镜、涂层表面洛氏硬度计等对涂层金相组织、显微硬度、拉伸结合强度等性能进行表征。结果表明,采用优化后工艺参数制备的涂层,显微组织粉末熔化充分,涂层组织致密;涂层结合强度提高11.8%、显微硬度提高17.1%;涂层经1000℃保温0~300 h热稳定后,其室温硬度有降低、高温硬度有升高的趋势,高温硬度明显低于室温硬度。