工艺参数变化对冷喷涂铝沉积性能的影响

在环境温度下以氦气为驱动气,在低碳钢基体上冷喷涂铝粉,采用工业纯铝粉,颗粒尺寸范围为-75+15μm。测得涂层沉积效率达到40%,孔隙率低于1.0vol%,涂层的硬度由铝粉末的硬度31kgf.mm-2提高到了53kgf.mm-2,这主要是涂层内产生严重塑性变形的结果。研究了滞止压力、喷涂距离、送粉速率和喷枪与基板相对运动速度等工艺参数变化对沉积效率的影响。结果表明,以上每一个工艺参数的变化均对沉积效率产生显著影响。滞止压力、喷涂距离和送粉速率通过改变颗粒碰撞速度来影响沉积效率;当碰撞速率降低时沉积效率降低。然而,当颗粒速度降低时,由于参与冲击的颗粒(非沉积颗粒)比例增加,涂层的孔隙率并没有被影响。当增加喷枪与基体的相对运动速度时,沉积速率显著降低;这一结果表明沉积效率还存在某种喷射流量或剂量的影响因素,例如在沉积初期的"激活"期,喷射剂量就直接影响了沉积效率。