刘明
,
王海军
,
姜祎
,
宋亚南
,
郭永明
材料科学与工艺
为获得低孔隙率的Al2 O3-40％TiO2（ AT40）涂层，采用响应曲面法（ RSM）优化超音速等离子喷涂AT40涂层的工艺参数，利用Box-Behnken（ BBD）设计分析送粉量、喷涂功率、氩气流量、氢气流量4个主要因素对涂层截面孔隙率的影响规律，利用Design Expert软件设计试验方案，统计分析试验数据，并得到二次多元回归模型．研究表明，在本试验条件下，4种因素对孔隙率影响顺序依次为氩气流量＞氢气流量＞喷涂功率＞送粉量，最优工艺参数为送粉量30 g/min，喷涂功率51．4 kW，氩气流量3．0 m3/h，氢气流量0．45 m3/h，试验测得此时涂层孔隙率为2．74％．
关键词:
超音速等离子喷涂
,
响应曲面法
,
优化
,
孔隙率
杨振凯
,
王海军
,
刘明
,
王晶晨
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.09.001
目的：基于BP神经网络具有自学习、自训练和输出预测的功能,将其应用于热喷涂过程中的参数优化问题。方法依托高效能超音速等离子喷涂系统实验平台,以Fe基合金粉末为喷涂材料,将等离子喷涂中的主气流量、电功率和喷涂距离作为模型输入,涂层沉积速率和硬度作为模型输出,不断调整隐含层节点个数,最终建立3-7-2网络结构的BP神经网络以优化工艺参数。利用优化出的工艺参数制备Fe基合金涂层,测试其性能,并计算误差。结果神经网络优化出的最优喷涂工艺参数为：主气流量96 L/min,电功率56 kW,喷涂距离95 mm。采用该工艺参数制备涂层,涂层增厚实测平均值为360μm,硬度为672 HV0.3,而模型的预测值分别为332μm和611 HV0.3,与预测值的相对误差分别为7.8%和9.1%。结论 BP神经网络对等离子喷涂参数优化问题的拟合精度比较高,误差在可以接受的范围之内。将BP神经网络运用于热喷涂工艺参数的优化具有科学性和可操作性。
关键词:
超音速等离子喷涂
,
Fe基合金粉
,
BP神经网络
,
非线性拟合
,
输出预测
,
参数优化
杨忠须
,
刘贵民
,
王海军
,
闫涛
材料热处理学报
以45 ～ 96 μm纯Mo粉为喷涂粉末,在两种喷涂参数下采用超音速等离子喷涂工艺在45CrNiMoVA钢表面制备了均匀致密、氧化量极少的Mo涂层,研究了不同参数下涂层微观结构、显微硬度、结合强度及耐磨性.结果表明,喷涂功率和气体流量略大的1号涂层各项性能均优于2号涂层.1号涂层的显微硬度为354 HV0.1,内聚强度为35 MPa;拉伸断口呈"微凹坑"、"微凸起"及塑性断裂后留下的微皱褶;10 N干摩擦下涂层磨损率高于基体,为粘着磨损机理,50 N润滑条件下涂层磨损率是基体的1/3,为磨粒磨损机理.
关键词:
超音速等离子喷涂
,
Mo涂层
,
断口
,
耐磨性
路阳
,
杨晓伟
,
杨效田
,
肖荣振
,
王鹏春
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.01.020
采用超音速等离子喷涂技术在45 #钢基体上制备高铝青铜含量分别为0、5％、10％的镍基合金/高铝青铜复合涂层.采用XRD对3组涂层的相结构进行分析,测定基体-涂层的显微硬度,并研究涂层与对磨件304不锈钢的干摩擦行为,探讨高铝青铜的加入对镍基合金涂层力学性能及摩擦学性能的影响.结果表明,随着高铝青铜的加入,涂层的显微硬度和摩擦系数明显降低.其中含10％高铝青铜的复合涂层硬度波动性趋于稳定;而高铝青铜含量为5％时,在低载荷下涂层的摩擦系数较未加高铝青铜低,随着载荷增加,摩擦系数缓慢增加,到200 N高载荷时,3种涂层的摩擦系数基本相同(约0.25),其减摩作用不再明显.较低载荷下含高铝青铜的涂层具有较低的摩损量,而高载荷下,含5％高铝青铜的涂层较其它两组涂层具有更低的磨损量,总体摩擦磨损性能优良.
关键词:
超音速等离子喷涂
,
Ni60
,
高铝青铜
,
力学性能
,
摩擦学性能
姜祎
,
刘明
,
杜令忠
,
李雪辰
,
王晶晨
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.20161207001
讨论了一种新型快速定性评价热喷涂层结合强度的冲击测试方法,采用自由落体的落锤冲击设备对涂层进行冲击试验,并采用声发射技术进行动态监测,以定性分析涂层结合强度.首先用超音速等离子喷涂技术分别制备了组织致密,性能良好的NiCr金属、Cr2O3陶瓷涂层.采用90°和120°金刚石压头、120°及Φ2 mm球形硬质合金压头试验,其中120°硬质合金压头更适合冲击法测试涂层结合强度.随着冲击能量的提高,声发射的能量计数也不断提高,但是落锤高度超过400mm后,能量计数变化不大,说明在400 mm时涂层发生了破坏.对基体金属、NiCr涂层、以及有无CoCrAlY为结合层的Cr2O3陶瓷涂层进行对比测试,发现声发射能量计数峰值随着涂层结合强度的增强而降低.
关键词:
超音速等离子喷涂
,
涂层
,
结合强度
,
冲击法
