爆炸喷涂Cr 3 C 2 -NiCr涂层工艺及性能研究

发布时间：2023-03-19 13:00

　　热喷涂技术因其所制备的涂层可重复获取、节省资源、性能佳,在国家国防和航空航天等重要领域以及民生中的应用越来越多。针对烟气轮机叶片的工作条件,采用热喷涂技术中的爆炸喷涂,进一步提高其表面性能,更好地保护叶片基体。由于爆炸喷涂在工业应用当中,会因为生产需求和设备的原因而选择不同的燃气,本文以丙烷为爆炸喷涂的燃气,选择五种氧燃比工艺制备出Cr₃C₂-NiCr涂层,并对五种氧燃比涂层的性能进行测试及微观形貌组织进行表征,研究不同氧燃比对涂层结构和性能的影响规律。以GH864为基体材料,Cr₃C₂-NiCr粉末为涂层材料,按照氧化焰、中性焰和还原焰这三种爆炸焰流制备出五组金属陶瓷复合涂层。依据烟气轮机叶片的性能测试要求,对涂层的热震性、硬度、韧性、摩擦磨损和氧化性能进行测试,对涂层表面和截面的形貌组织进行表征分析,探究氧燃比对涂层性能的影响机理。涂层热震试验结果表明,氧化焰涂层和中性焰涂层在其他条件不变的情况下不能保证涂层有效使用厚度,涂层无效;还原焰三组涂层经800℃等温反复水淬,均满足烟气轮机叶片热震试验...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 热喷涂技术
        1.2.1 热喷涂技术的发展
        1.2.2 爆炸喷涂技术
        1.2.3 爆炸喷涂原理
        1.2.4 爆炸喷涂的特点
    1.3 热喷涂材料
        1.3.1 Cr₃C₂-NiCr材料
        1.3.2 Cr₃C₂-NiCr粉末的制备
    1.4 镍基合金在烟气轮机叶片的应用
        1.4.1 镍基合金
        1.4.2 镍基高温合金
        1.4.3 烟气轮机叶片用镍基高温合金
    1.5 Cr₃C₂-NiCr金属陶瓷涂层的研究
        1.5.1 研究目标
        1.5.2 研究内容
第2章 试验方法
    2.1 试验技术路线
    2.2 试验材料
        2.2.1 基体材料
        2.2.2 喷涂粉末材料
    2.3 试验设备及工艺
        2.3.1 试验设备
        2.3.2 爆炸喷涂工艺
    2.4 试样及性能测试
        2.4.1 试样制备
        2.4.2 涂层组织形貌及物相分析
        2.4.3 涂层热震性能测定
        2.4.4 涂层硬度和开裂韧性测试
        2.4.5 涂层孔隙率测定
        2.4.6 涂层高温摩擦性能测试
        2.4.7 涂层氧化性能测试
第3章 Cr₃C₂-NiCr涂层性能与微观组织分析
    3.1 涂层的性能
        3.1.1 氧化焰和中性焰涂层性能结果及分析
        3.1.2 涂层热震性能结果及分析
        3.1.3 涂层硬度和开裂韧性结果分析
        3.1.4 涂层孔隙率测定分析
    3.2 还原焰涂层的微观组织
        3.2.1 涂层表面形貌和物相分析
        3.2.2 涂层截面形貌分析
    3.3 本章小结
第4章 Cr₃C₂-NiCr涂层的高温摩擦性能分析
    4.1 基体和涂层磨损量分析
        4.1.1 基体和涂层磨损量结果分析
        4.1.2 氧燃比对涂层磨损量影响
    4.2 基体和涂层摩擦系数分析
    4.3 基体和涂层磨痕能谱分析
    4.4 基体和涂层摩擦形貌分析
    4.5 本章小结
第5章 Cr₃C₂-NiCr涂层的等温氧化分析
    5.1 涂层等温氧化物相分析
    5.2 涂层等温氧化截面形貌分析
    5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录



本文编号：3765293