超音速火焰喷涂WC-Co涂层工艺优化及耐磨性能研究

作者：姚锦程

摘要：WC-Co硬质合金涂层凭借高硬度、高耐磨性、良好韧性，广泛应用于工程机械、冶金设备、风电装备磨损部件防护，超音速火焰喷涂是制备高性能硬质涂层的核心工艺。针对传统喷涂工艺下涂层孔隙率偏高、结合强度不足、耐磨性能离散性大等问题，本文采用超音速火焰喷涂技术制备WC-Co涂层，系统研究喷涂距离、燃油压力、氧气流量、送粉速率等关键工艺参数对涂层孔隙率、微观形貌、显微硬度及结合强度的影响规律。通过正交试验优化工艺参数组合，利用扫描电镜、显微硬度计、摩擦磨损试验机对涂层微观组织与力学性能进行表征测试。试验结果表明，优化后的喷涂工艺可显著降低涂层孔隙缺陷，提升涂层致密性与界面结合强度，大幅改善涂层耐磨抗损性能，能够有效延长工业摩擦零部件服役寿命，为高性能硬质防护涂层的工业化制备提供技术参考。

关键词：超音速火焰喷涂；WC-Co涂层；工艺优化；微观组织；耐磨性能

中图分类号：TG174.442 文献标识码：A

等离子喷涂Al2O3-TiO2复合涂层耐高温防腐性能研究

作者：陆泽航

摘要：高温腐蚀、氧化磨损是工业炉窑、热力管道、高温设备零部件失效的主要诱因，等离子喷涂陶瓷复合涂层是实现金属基体高温防护的有效技术手段。为提升金属构件高温服役稳定性，本文以Al2O3-TiO2复合陶瓷粉末为喷涂原料，采用大气等离子喷涂工艺制备复合防护涂层，探究喷涂功率、送粉量、扫描速度对涂层组织结构、致密性、热稳定性及耐高温腐蚀性能的影响。通过高温氧化试验、电化学腐蚀试验、热震试验检测涂层高温防护性能，分析TiO2掺杂对陶瓷涂层裂纹韧性、致密性及抗热震能力的改善机理。试验结果显示，优化配比的Al2O3-TiO2复合涂层可有效阻隔高温氧气与腐蚀介质渗透，具备优异的耐高温、抗氧化、耐腐蚀性能，热震稳定性良好，适配高温工况设备长效防护需求。

关键词：等离子喷涂；复合陶瓷涂层；耐高温；防腐性能；热震稳定性

中图分类号：TG174.453 文献标识码：A

电弧喷涂锌铝涂层工艺优化及钢结构防腐应用研究

作者：江奕辰

摘要：钢结构桥梁、矿山设备、海洋工程装备长期暴露在大气、潮湿、盐雾环境中，极易发生电化学腐蚀，严重影响结构服役安全性与使用寿命。电弧喷涂锌铝复合涂层具备低成本、高效率、附着力强、阴极保护效果优异等优势，是钢结构长效防腐的主流工艺。本文依托工业钢结构防腐工程，探究电弧喷涂电压、喷涂电流、喷涂距离、压缩空气压力对锌铝涂层厚度均匀性、孔隙率、结合力及防腐性能的影响规律，优化电弧喷涂成套工艺参数。通过盐雾加速腐蚀试验、附着力测试、微观形貌观测评价涂层防护效果，分析锌铝复合涂层的阴极保护与物理阻隔双重防腐机理。工程实践表明，优化后的电弧喷涂工艺制备的涂层致密均匀、防护性能稳定，可显著提升钢结构耐腐蚀寿命，适配各类工业钢结构长效防腐工程应用。

关键词：电弧喷涂；锌铝涂层；钢结构；工艺优化；防腐性能

中图分类号：TG174.44 文献标识码：A

冷喷涂技术制备金属涂层的沉积机理及工艺特性研究

作者：程宇恒

摘要：冷喷涂是一种低温固态喷涂技术，可有效规避传统热喷涂高温氧化、晶粒粗化、热变形等缺陷，在精密构件、有色金属表面防护与再制造领域应用优势显著。为明晰冷喷涂涂层沉积规律，本文以纯铜、纯铝金属粉末为喷涂原料，系统研究气体压力、气体温度、喷涂距离、基体粗糙度对粉末沉积效率、涂层致密性、界面结合状态的影响机制，揭示高速固态颗粒撞击基体的塑性变形、嵌合沉积机理。对比冷喷涂与常规热喷涂涂层的微观组织、氧化程度、残余应力及力学性能差异，总结冷喷涂技术的工艺优势与适用工况。试验研究表明，冷喷涂涂层无高温氧化缺陷、残余应力小、基体热损伤低，可实现精密零部件高质量表面改性与缺陷修复，为精密构件表面再制造技术应用提供理论支撑。

关键词：冷喷涂；金属涂层；沉积机理；工艺特性；表面再制造

中图分类号：TG173 文献标识码：A

现代热喷涂技术发展现状及表面工程应用趋势综述

作者：季星延

摘要：热喷涂技术作为表面工程与再制造工程的核心技术，可通过表面改性、涂层制备、缺陷修复实现零部件耐磨、防腐、耐高温、绝缘等功能强化，广泛应用于冶金、机械、航空、风电、化工等领域。本文系统梳理火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、超音速喷涂、冷喷涂等主流热喷涂技术的工艺原理、技术特点与应用场景，总结金属涂层、陶瓷涂层、复合涂层的研发与应用现状。分析当前热喷涂行业存在的涂层均匀性差、孔隙缺陷可控性低、高端涂层国产化不足、智能化程度有限等技术瓶颈。结合智能制造、绿色制造发展趋势，阐述智能喷涂、激光辅助喷涂、纳米复合涂层、梯度功能涂层等新技术的发展优势，展望热喷涂技术向高精度、低缺陷、智能化、多功能化发展的行业趋势，为表面工程与装备再制造技术创新发展提供参考。

关键词：热喷涂技术；表面工程；涂层材料；再制造；技术趋势

中图分类号：TG17 文献标识码：A

工艺与试验研究

超音速喷涂硬质涂层参数优化及性能表征｜姚锦程｜01-07

等离子喷涂陶瓷复合涂层热震性能研究｜陆泽航｜08-14

电弧喷涂锌铝合金涂层防腐机理试验｜江奕辰｜15-21

冷喷涂金属粉末沉积效率影响因素分析｜程宇恒｜22-28

激光辅助热喷涂涂层组织结构优化研究｜季星延｜29-35

不同基底材料对喷涂涂层结合力的影响｜张宸｜36-42

纳米粉体改性热喷涂涂层性能试验研究｜李沐｜43-49

涂层材料与性能

WC基硬质涂层摩擦磨损特性研究｜姚锦程｜50-56

氧化铝陶瓷涂层高温防护性能分析｜陆泽航｜57-63

锌铝复合涂层盐雾腐蚀失效机理探究｜江奕辰｜64-70

冷喷涂铜涂层导电与致密性能研究｜程宇恒｜71-77

梯度功能喷涂涂层残余应力调控技术｜季星延｜78-84

高分子复合喷涂涂层耐磨降噪性能｜张宸｜85-91

新型高温抗氧化喷涂涂层制备与表征｜李沐｜92-98

设备与应用技术

智能喷涂设备精准送粉系统优化改造｜季星延｜99-105

热喷涂工件预处理工艺标准化技术研究｜姚锦程｜106-112

喷涂涂层缺陷无损检测与修复技术｜陆泽航｜113-119

工程机械磨损部件热喷涂再制造实践｜江奕辰｜120-126

风电主轴防护涂层喷涂工艺应用｜程宇恒｜127-133

综述与技术展望

热喷涂涂层缺陷控制技术研究综述｜姚锦程｜134-140

低温冷喷涂技术研究进展与应用前景｜程宇恒｜141-147

工业设备表面再制造喷涂技术发展｜江奕辰｜148-154

多功能复合热喷涂涂层研发趋势探析｜陆泽航｜155-161

智能化热喷涂技术产业化发展展望｜季星延｜162-168