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电热爆炸超高速定向喷涂技术的实验研究

段鹏

  在电爆炸技术的应用领域,早在几十年前就有人研究了电爆炸金属丝的行为,但对电爆炸的机制至今还未完全认识清楚。电爆炸超高速定向喷涂法作为一种新兴的热喷涂技术,与传统的热喷涂技术相比具有独特的优势,在表面防磨防腐等领域内具有十分广阔的应用前景。当今,国内外主要研究利用电爆炸法制备超细微粉的新技术;关于利用电爆炸技术进行表面喷涂的研究,除日本外未曾见到其他报道。本文在大量实验的基础上,利用自行设计的高速喷涂装置,分别制备了WC-Co涂层和Ti6Al4V涂层,并对涂层性能以及电爆炸过程中能量的利用率进行了研究与分析。主要内容如下:1分别计算了4.6kV、4.5kV、4.0kV三个电压等级下,金属箔在加热过程中的能量利用率;分析了电爆炸的行为和特性;得到了金属箔爆炸过程中电压、电流、功率和电阻的变化特性。2利用自行设计的高速喷涂装置制备了WC-Co和Ti6Al4V涂层,并对涂层的显微组织、显微硬度进行了检测和分析;详细测定了两种涂层的晶粒度等级,分析了涂层中纳米晶粒的分布特性。实验结果表明,涂层的显微硬度与原始硬度相比显著提高,涂层中包含有大量的小尺寸(100nm以下)纳米颗粒。直径为100~300nm的晶粒面积占可分辨面积的97%,占统计面积的42%,余下部分大都为小于100nm的颗粒。WC-Co晶粒平均直径为200nm,Ti6Al4V晶粒平均直径为160nm,ASTM晶粒度等级为20.9~22.5。……   
[关键词]:电热爆炸;纳米晶涂层;超高速定向喷涂
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华北电力大学(北京)2003年