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轴是支承传动零件和传递运动及动力的重要部件,其主要失效形式是磨损失效。为了给磨损失效的轴选择恰当的修复方法并在对应的修复工艺条件下实施,从而保证轴修复质量、提高轴修复效率,对电弧喷涂、电刷镀、电火花沉积3种技术手段从理论和实际应用两方面进行了对比研究。结果表明,3种表面技术配合相应的工艺参数,能够实现轴的磨损修复。当轴的磨损状态为均匀磨损且磨损量在一定范围内(一般是2 mm以内)且有条件进行磨削加工时,建议采用以机械结合为主的电弧喷涂修复方式；当轴的磨损状态为均匀磨损且磨损量很小(一般是0.5 mm以内)且不具备磨削加工条件时,建议采用机械结合加范德华力结合的电刷镀修复方式；当轴的磨损状态为沟槽磨损或其他形式且有条件实施后续加工时,建议选择结合方式为冶金结合的电火花沉积修复方式。

关键词: 表面技术 , 电弧喷涂 , 电刷镀 , 电火花沉积 , 轴 , 磨损 , 修复

面向工业设计的塑料表面铝涂层的结合强度

周浩楠 , 王丹 , 邓卫斌

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.03.017

目的：采用电弧喷涂方法在环氧树脂和ABS塑料表面喷涂铝涂层,研究涂层结合强度的影响因素。方法第一组试验是塑料表面喷砂后,喷涂铝涂层；第二组是塑料表面喷砂后,涂覆一层高强度环氧树脂结构胶,再喷涂铝涂层。选择喷涂气体压力、喷涂电流和喷涂距离三因素进行正交试验,采用粘结拉伸法测试结合强度,并用照相法测量铝液和环氧树脂塑料、Q235钢的接触角。结果本试验条件下,二种塑料电弧喷涂铝涂层结合强度的影响因素主次顺序为：空气压力>喷涂电流>喷涂距离。最优方案是：喷涂气体压力为0.7 MPa,喷涂电流为220 A,喷涂距离为160 mm。未涂覆高强度环氧树脂结构胶的涂层,结合强度最大不超过3 MPa；涂覆高强度环氧树脂结构胶的涂层,结合强度达到近20 MPa。铝液和Q235钢的接触角是45°,和环氧树脂塑料的接触角是135°。结论环氧树脂和ABS塑料表面电弧喷涂铝涂层的结合强度低的主要原因是铝液和它们之间的润湿性差。涂覆高强度环氧树脂结构胶后,喷涂工艺参数对涂层的结合强度影响不明显,结合强度受控于环氧树脂结构胶的粘接作用,使涂层的结合强度显著提高。

关键词: 工业设计材料 , 电弧喷涂 , 结合强度 , 铝涂层 , 环氧树脂塑料 , ABS塑料 , 接触角

AZ91D镁合金表面电弧喷涂/微弧氧化复合陶瓷涂层结构组成与耐蚀性研究

赵建华 , 张宗伟 , 王自红

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.04.007

通过一种新的电弧喷涂/微弧氧化(EASP/MAO)复合工艺,在AZ91D镁合金表面制备了复合陶瓷涂层.电弧喷涂处理试样在430℃下进行了热扩散处理后,在以硅酸盐碱性电解液体系中进行微弧氧化处理.利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对复合涂层表面和截面形貌、元素和相组成进行了分析,利用CS2350双单元电化学工作站对涂层试样在3.5％ NaCl溶液中的动电位极化曲线进行了测定.结果表明:在430℃、氩气保护氛围下,保温热扩散处理2h后,在基材与喷涂铝层间形成了热扩散层,扩散层由A13Mg2和Al12 Mg17两相组成.由于电弧喷涂铝涂层存在较多的表面缺陷,其对AZ91D镁合金基材只能起到有限的保护作用.经微弧氧化处理后,电弧喷涂铝涂层表面形成氧化铝陶瓷层,主要由a-A12O3和γ-Al2O3两相组成.跟AZ91D镁合金基体相比,经微弧氧化处理10,20 min后的试样在3.5％ NaCl溶液中的自腐蚀电位分别正移到-0.8279,-1.0570 V,较基体约分别提高770,550 mV,腐蚀倾向降低,基体的自腐蚀电流密度为经过微弧氧化处理10 min后试样的4.1倍,为经过微弧氧化处理20 min试样的460.6倍.

关键词: 电弧喷涂 , 微弧氧化 , 耐蚀性 , 陶瓷层 , 热扩散层

铝锅表面导磁处理工艺

雷大法

电镀与涂饰

介绍了一种能使铝锅具备导磁性能的表面处理工艺。首先对铝锅进行喷砂处理，使其外表面的粗糙度Ra达到2.5~5.0μm，再电弧喷涂一层可导磁的铁涂层，并对铁层进行砂光处理，最后喷涂高温有机硅树脂保护涂层。经测试，铁涂层平均膜厚为207μm，表面孔隙率为1.28%，平均断裂载荷为21109.48 N，平均断裂强度为41.66 MPa；有机硅涂层的附着力、耐溶剂性、耐热性良好。最终产品的导磁性能达到企业标准。

关键词: 铝 , 电弧喷涂 , 铁层 , 电磁感应

电弧喷涂法制备Zn-Al-Mg-RE-Si非平衡组织涂层及其性能研究

刘奎仁 , 朱琦 , 马鹏程 , 陈建设

稀有金属材料与工程

采用电弧喷涂法,用Zn-Al-Mg-RE-Si粉芯丝材制备非平衡组织涂层,通过铜醋酸加速盐雾(CASS)试验、失重试验、XRD、SEM、极化曲线以及电化学阻抗谱来研究Zn-Al-Mg-RE-Si非平衡组织涂层的耐蚀性能.研究表明:制备的Zn-Al-Mg-RE-Si涂层是形似玻璃态的非平衡组织涂层,但并非非晶态,涂层具有自封闭效果,且腐蚀初期涂层表面形成的致密腐蚀产物层能够阻缓腐蚀的继续,其腐蚀速率明显低于正常涂层;Zn-Al-Mg-RE-Si非平衡组织涂层较正常涂层的腐蚀电位更正,腐蚀电流密度约是正常涂层的1/2,其电化学反应电阻R_t是正常涂层电化学反应电阻的2倍.Zn-Al-Mg-RE-Si非平衡组织涂层较正常涂层具有更优异的耐蚀性能.

关键词: 腐蚀 , 电弧喷涂 , CASS试验 , 非平衡 , 耐蚀性

电火花表面改性对AZ91D镁合金电弧喷涂铝涂层耐蚀性的影响

赵建华 , 王自红 , 盖锐

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.01.001

通过电弧喷涂/电火花沉积复合工艺在AZ91D镁合金表面制备了耐蚀性涂层.利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、电化学测试和浸泡实验等研究手段,研究了电弧喷涂/电火花沉积复合涂层的结构及耐腐蚀性能,并对涂层腐蚀机制进行了分析.结果表明:经电弧喷涂/电火花沉积复合处理后,Ecorr=-1.33 V,较基体和喷涂铝涂层试样分别正移约280,40 mV,腐蚀倾向性有所降低;点蚀电位为-0.704 V,较电弧喷涂铝涂层试样提高约60 mV,点蚀敏感性有所降低;电弧喷涂铝涂层试样的钝化电流ipass=4.6 ×10-3 A·cm-2,电弧喷涂/电火花沉积处理试样的ipass=3.2×10-5 A·cm-2,经电火花表面改性后,涂层钝化膜自修复能力大幅增强;在3.5％ NaCl溶液中,经36 h浸泡试验后,电弧喷涂铝涂层试样表面出现直径达150 μm的点蚀坑;而电弧喷涂/电火花沉积复合涂层表面仅出现直径约5～8 μm的点蚀坑,涂层发生的主要为亚稳态点蚀.

关键词: 电火花沉积 , 电弧喷涂 , 耐蚀性 , 镁合金

钢结构棱角处理及其电弧喷铝涂层结合力试验

沈亚郯 , 田有为 , 安云岐 , 晁兵

电镀与涂饰

钢结构棱角在防腐涂装过程中存在应力集中现象,显著降低了涂层结合力,导致整个防护体系从边角处被腐蚀介质快速突破,从而大大缩减腐蚀防护体系的保护寿命.本试验设计了3种打磨棱角的圆角半径,进行了电弧喷铝涂层的附着力测试.研究结果表明,钢结构棱角打磨成R1.5 mm圆角后,即可保证热喷铝涂层的附着力达到国标要求;施工时采用R2.0 mm圆角,可彻底解决边角涂层的结合力问题.

关键词: 电孤喷涂 , 钢结构 , 棱角 , 处理 , 附着力

电弧喷涂含非晶相的Fe基涂层的电化学行为

郭金花 , 吴嘉伟 , 倪晓俊 , 李德仁 , 连法增 , 卢志超

金属学报

采用高速电弧喷涂技术制备含有非晶相的铁基涂层,涂层由晶化相和非晶相共同组成。对涂层的极化行为和交流阻抗行为进行了研究, 涂层AC1（FeCrWMnBCSi）中含有较多的非晶相，在Tafel线性极化区具有最低的自腐蚀电流，在阳极极化时表现出钝化趋势。涂层的电化学阻抗谱均可采用R(Q(R(QR)))型等效电路来进行分析，涂层AC1较其他涂层相比具有更大的电化学反应电阻。在这一系列的电化学反应实验中，涂层AC1的耐蚀性最好。

关键词: 电弧喷涂 , coating , polarization , electrochemical impedance

装备修复用铜合金涂层制备方法及应用研究

刘基凯 , 苏新勇

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.021

目的为解决某型舰水泵叶轮轮毂等装备关键部件修复的难点问题,对电弧啧涂制备的铜合金涂层进行了重点研究.方法通过光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计、拉伸试验机、磨损试验机等对所制备的涂层的显微形貌、显微硬度、结合强度、抗冲蚀性能等进行了评定.结果采用电弧喷涂技术制备的铜合金涂层组织致密,涂层与基体之间的结合强度平均值为18.58 MPa,显微硬度平均值为187.5HV0.3,高于基体硬度,孔隙率平均值为4.1％,冲蚀角为30°和90°时,铜合金涂层的磨损质量分别为0.024 g和0.020 g,显示出优异的耐磨抗冲蚀性能.结论采用电弧喷涂技术在水泵叶轮轮毂表面制备了铜合金涂层,不仅恢复了原设计尺寸,而且大幅提升了水泵叶轮表面的耐磨抗冲蚀性能,同时基体不产生变形,不需要进行动平衡试验,节能节材,预计使用寿命可提高3倍以上.该技术可为大、新型装备其他关键铜质部件维修保障提供新思路和新方法.

关键词: 铜合金涂层 , 电弧喷涂 , 耐磨抗冲蚀性能 , 装备维修 , 延寿保障 , 典型应用