电爆喷涂论文-马丽,朱亮,韩峰,陈剑虹

电爆喷涂论文-马丽,朱亮,韩峰,陈剑虹

导读:本文包含了电爆喷涂论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:小口径管内壁,电爆喷涂,Ni60A涂层,粉末粒度

电爆喷涂论文文献综述

马丽,朱亮,韩峰,陈剑虹[1](2019)在《管内壁的粉末电爆喷涂工艺》一文中研究指出开发了小口径管内壁连续送粉电爆喷涂设备,适用于内径最小为Φ50 mm的管内壁涂层的制备。使用多种粒径的Ni60A合金粉末进行了电爆喷涂试验,分析粉末粒径对涂层形成的影响。结果表明:在本试验参数范围内,粉末粒径越小、电压越高,电爆过程中能量沉积越多,获得的涂层结合强度越高。在加热阶段,放电回路中会产生旁路电流,该电流阻碍了能量向粉末上沉积。通过减小粉末粒径或增大初始充电电压可延迟旁路电流的发生,增加粉末上的能量沉积率。(本文来源于《金属热处理》期刊2019年03期)

范宏林[2](2017)在《粉末电爆喷涂用于管内壁涂层制备方法的研究》一文中研究指出电爆喷涂是一种新型热喷涂技术,利用高电压对喷涂材料脉冲放电,瞬时大电流将其加热并发生爆炸,产生高温喷涂粒子伴随冲击波喷射到基材表面沉积形成涂层。目前的电爆喷涂方法主要选用丝或箔作为喷涂材料,但很多高性能的喷涂材料常常是以粉末的形式存在,因此以粉末作为电爆喷涂材料进行喷涂具有一定优势。在实际工业生产中有大量管件的内壁需要进行改性处理,比如在火炮管内膛喷涂抗烧蚀性的材料、化工和输油管道内壁喷涂防腐蚀材料、汽车汽缸套上喷涂耐磨损材料等。传统的喷涂方法有很多种,例如火焰、电弧以及等离子喷涂等,利用传统的热喷涂技术在管内壁制备的涂层结合强度低,而且这些喷涂方法使用高温焰流对喷涂粒子加热和加速,需要较大的喷涂距离,这导致装置尺寸较大,很难伸入管件中对其内壁进行喷涂。电爆喷涂方法制备涂层时爆炸产物温度高、速度大,形成涂层时释放大量的热使界面处熔化,与基体形成了微区的冶金结合,大幅提高了涂层与基体、涂层与涂层之间的结合强度;并且,电爆喷涂过程中在爆炸冲击波的作用下爆炸产物获得了极大的速度,无需对其再进行雾化加速,为喷涂装置的小型化提供了可能。本文自行设计制作一套适用于管内壁的粉末电热爆喷涂装置,纯钼粉均匀定量的涂覆在聚乙烯载料约束杆上,由载料约束杆连续稳定地送至爆炸枪头的两电极之间发生爆炸,喷涂材料高速喷射到基体表面形成涂层。喷涂枪头设计成圆管状,确保喷涂装置可以伸入圆管内,爆炸腔是具有消融效应的聚乙烯材料制作的,对爆炸产物进行定向约束,实现管内壁的定向喷涂。以纯钼粉作为喷涂材料进行试验,在储能电容器的电容、两电极距离确定的情况下,改变施加在喷涂材料上的初始电压、粉末涂敷量以及喷涂距离进行粉末电爆喷涂试验。试验表明粉末电爆喷涂的爆炸产物由粒径大小不一的液相颗粒组成,喷涂时爆炸产物中大颗粒产物(粒径大于30μm)处于喷射流后端,小颗粒产物(粒径小于30μm)在喷射流前端,大颗粒最后到达沉积在涂层的表面。爆炸产物的粒径、喷射速度等特性与电爆工艺参数有关。初始电压与粉末涂敷量决定了施加在喷涂材料上的能量密度,能量密度在140~320J/mm3范围内时涂层致密,产物中大颗粒很少,表面覆盖大颗粒的涂层约占四分之一,涂层致密且与基体冶金结合,发生元素扩散。当能量密度大于320J/mm3或小于140J/mm3时,涂层表面粗糙不易形成冶金结合,表面覆盖大颗粒的涂层超过一半。对不同的过程参数下的涂层进行分析,可以得到,粉末电爆喷涂过程中粉末上沉积的能量密度对爆炸产物中大颗粒份额和涂层与基体的结合情况有决定性作用。不同的喷涂距离获得的涂层具有不同的特性,喷涂距离过小时涂层的面积基本与爆炸枪头的喷口面积相近,成形致密均匀;喷涂距离增大,涂层面积增大,成形较为完整,当喷涂距离增大到一定程度后基体会出现裸露。试验对不同初始电压下电爆的电学信号进行测量,发现粉末电爆时导入喷涂材料的电流波形的峰值会随着初始电压的增大而变大,发生一次电爆的反应时间会缩短。同时还发现,初始电压超过一定值以后,连续粉末电爆喷涂过程的能量利用率会降低,初始电压高于11k V后,粉末电爆过程中能量利用率会趋于稳定。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2017-05-01)

朱亮,石茂虎,王永[3](2014)在《管约束WC粉末电爆喷涂涂层的形成》一文中研究指出采用压敏胶载送粉末连续电爆喷涂方法,进行WC粉末电爆喷涂,分析初始电压与喷射腔横截面积对涂层形成的影响。结果表明:在3~7 mm喷涂范围内,可形成表层为液相喷涂层和底层为气相沉积层的复合涂层。在较小的喷射腔横截面积下升高初始电压,能提高爆炸的区域温度和产物速度,增加气相份额。分析认为:气相优先形成气相沉积层,且气相沉积层与基体结合致密;残留的液相滞后喷射,并覆盖在气相沉积层上形成液相喷涂层。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2014年04期)

朱亮,乔河涛,张鹏飞,毕学松,赵进峰[4](2013)在《管约束钼丝电爆喷涂涂层特性》一文中研究指出采用连续送丝的管约束电爆喷涂方法,进行钼丝的电爆喷涂实验,分析不同初始充电电压和喷涂距离所得涂层的结合强度,以及涂层表面形貌和截面特征。结果表明:在一定的喷涂距离范围内,可获得完全由液态金属撞击基体表面形成的液态喷涂层。根据VDI3198检测标准,液态喷涂层的结合强度属于HF-1~HF-3级。随着喷涂距离的增加,喷涂材料中掺杂的固相颗粒增多,所得涂层的结合强度变小。初始充电电压升高,获得液态喷涂层的最大喷涂距离减小。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2013年07期)

朱亮,张鹏飞,乔河涛,毕学松,石茂虎[5](2012)在《管内约束碳化钨粉末电爆喷涂涂层的特性》一文中研究指出为实现用碳化钨粉末作为喷涂材料制备电爆喷涂涂层,开发了一种连续送粉的管内约束电爆喷涂方法,试验研究了初始电压及喷涂距离对涂层特性的影响。结果表明:在一定的喷涂距离范围内,这种方法可以使碳化钨颗粒全部以熔融状态形成液相涂层,这类涂层致密度较高,与基体有较高的结合强度,当喷涂距离很小时,如1mm,涂层表面呈现气相沉积的特征。随着喷涂距离的增大,爆炸产物中部分熔融粒子开始凝固成固相颗粒,形成含有固相颗粒的涂层,这种涂层的致密度下降,与基体结合强度较低。随着初始电压的升高,获得液相涂层和含有固相颗粒的涂层的喷涂范围增大。(本文来源于《高电压技术》期刊2012年05期)

乔河涛[6](2012)在《连续送丝管约束电爆喷涂方法研究》一文中研究指出电爆喷涂技术作为表面改性技术的一种,是喷涂材料电爆炸现象的应用。电爆喷涂具有多方面的应用优势,如电爆喷涂过程对基体材料的热影响小,可获得与基体结合强度高且致密的涂层,特别适合于高熔点的喷涂材料等。然而现有的电爆喷涂方法大都存在两方面的问题:一是爆炸后的喷涂材料受约束的程度不够;二是喷涂材料不能实现自动更换,喷涂效率较低,即每次喷涂前都需要用人工的方法将喷涂材料安放在两电极之间。为提高爆炸后喷涂材料受约束的程度和喷涂效率,本文研制了连续送丝的管约束电爆炸喷涂实验装置。主要包括送丝机构、顶带机构、导向机构、基体移动机构、电容器充放电系统等。该装置采用平带送丝的方法将金属丝输送到两电极之间,电极通过气体放电方式将大电流导入金属丝,金属丝发生熔化、气化、爆炸,爆炸后的喷涂材料受到高密度聚乙烯喷枪的约束,从喷口端喷出,撞击在基体表面形成涂层。初步试验已经证实该方法也可得到高致密的涂层;并且分析了涂层厚度随喷涂距离的变化关系,得到了大面积喷涂的条件。为了更好的认识管约束下电爆喷涂方法所得涂层的特性,利用该实验装置进行电爆喷涂实验。选用钼丝作为喷涂材料,研究初始充电电压分别为8kV,10kV,12kV,喷涂距离在0~25mm之间变化时涂层的特性。将得到的涂层首先使用机械刮擦的方法进行测试;然后使用压痕法对不易刮落涂层的结合强度进行评定;并使用扫描电镜对涂层的表面和剖面进行分析。实验结果显示:在喷涂距离较小时,涂层表面光滑,具有液态金属凝固的特征,涂层与基体结合紧密,内部致密,结合强度较高;在喷涂距离较大时,涂层表面不仅有液态金属凝固的特征,而且有球形颗粒,并且球形颗粒的数量随着喷涂距离的增大越来越多,涂层剖面具有分层的现象,涂层结合强度随着喷涂距离的增大而降低;在喷涂距离达到一定程度时,所得到的涂层经机械刮擦的方法测试容易脱落,这种类型的涂层大多由已经凝固的固态颗粒堆积在基体表面形成,结合强度较低,属于HF-5~HF-6级,不易观察到涂层的剖面;随着初始充电电压的升高,获得液态凝固特征喷涂层的最大喷涂距离减小,对于这种情况出现的原因还没有确切的认识,有待进一步的研究。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2012-04-21)

张鹏飞[7](2012)在《管内约束粉末电爆喷涂方法研究》一文中研究指出电爆喷涂作为一种新型、高效、低成本的表面改性方法,在材料表面喷涂领域的应用具有一定优势。现有的电爆喷涂方法所用喷涂材料大多是丝或箔,由于大多数喷涂材料以粉末形式存在,对粉末进行电爆喷涂具有一定优势。基于气体放电导入电流的机制,本文提出一种连续送粉管内约束电爆喷涂方法。粉末通过送粉装置被送到传送带上,随传送带进入约束管,当到达一定位置时,通过气体放电将大电流导入粉末,发生爆炸,爆炸产物从约束管喷射出来,在基体上形成涂层。研制连续送粉管内约束电爆喷涂装置,该装置包括:高压发生装置;电容器;电极;送粉装置;传送带及约束管。送粉装置对粉末量可以进行有效的控制,并通过传送带将粉末能够连续、均匀、精确的送到两电极之间。具有尖端结构的电极通过尖端放电将大电流导入到粉末上,从而保证了在较低的初始电压下能够击穿粉末与电极之间的气隙,发生电爆。在约束管的约束作用下,爆炸产物以稳定射流喷射出来,实现定向喷涂。以碳化钨粉末作为喷涂材料进行电爆喷涂试验,对不同过程参数下的涂层进行分析。从涂层表面形貌看出,涂层由中心喷涂层及外围喷涂层组成。在喷涂距离很小时,涂层的面积较大,随着喷涂距离的增加,面积减小,当喷涂距离增加到一定程度时,达到最小值,此后,随着喷涂距离的继续增加,涂层的面积不断增大。中心喷涂层的面积随喷涂距离的变化基本保持不变,其大小与约束管内径相近。通过对涂层截面的分析发现,当喷涂距离较小时,由于形成的射流不稳定,涂层平均厚度较薄,且涂层厚度不均匀。随着喷涂距离的增大,爆炸产物的射流趋于稳定,涂层平均厚度增加,涂层厚度趋于均匀。当喷涂距离增大到一定程度时,涂层厚度达到最大值。此后,随着喷涂距离的继续增大,涂层厚度不断减小。在此基础上对涂层的特性及形成机制进行研究。利用扫描电镜观察涂层表面及截面形貌,通过能谱仪分析涂层与基体的结合情况。在一定的喷涂距离范围内,连续送粉管内约束电爆喷涂方法可以使高熔点的碳化钨颗粒全部以熔融状态形成液相喷涂层,这类涂层致密,当喷涂距离很小时,形成的涂层有气相沉积的特征。随着喷涂距离的增大,爆炸产物中部分熔融粒子开始凝固成固相颗粒,形成含有固相颗粒的喷涂层,这种涂层的致密度下降。当凝固的固相颗粒达到一定数量时将无法形成有效的喷涂层。初始电压越高,获得液相喷涂层和含有固相颗粒的喷涂层的喷涂范围越大。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2012-04-01)

杨家志,刘钟阳[8](2011)在《电爆喷涂中工艺参数对涂层性能的影响》一文中研究指出电爆喷涂技术能够快速、方便地在玻璃等非金属表面制备金属涂层。通过对不同工艺参数下电爆喷涂实验样品的测试与分析,得到了工艺参数与涂层性能之间的关系。结果表明,电爆喷涂过程中,当电容器初始电压从10kV逐渐增大到20kV、金属丝直径由1mm逐渐减小到0.5mm、回路电感由10.8μH逐渐减小到3.9μH时,能够使金属丝的受热更加充分,爆炸产生的金属微粒的平均粒径更小,温度更高,飞行速度更快,因而形成的涂层更加致密、均匀,涂层电阻最小达到0.235mΩ。(本文来源于《材料导报》期刊2011年16期)

朱亮,杨奇,毕学松,朱锦[9](2009)在《电爆喷涂中过程参数与涂层性质的关系》一文中研究指出为研究电爆喷涂工艺中输入能量密度及喷涂距离与喷涂效果之间的关系,利用高压电场中金属丝段与电极非接触电爆设备,通过改变金属丝长度和电极间电压进行系列金属丝段电爆喷涂试验,获得熔融粒子涂层、固态颗粒堆积涂层、气相沉积涂层及气相堆积涂层共4种涂层效果,其中熔融粒子涂层和气相沉积涂层具有工程应用价值。结合各种涂层显微照片对其性质进行分析表明:随着输入到金属丝的能量密度的增加,爆炸产物中熔融粒子所占份额逐渐减少,而气相成分逐渐增多;喷涂距离是决定涂层性质关键过程参数,形成气相沉积涂层所要求的喷涂距离很短,而熔融粒子喷涂层可以在较大范围的喷涂距离上获得,即具有更好的应用前景。(本文来源于《高电压技术》期刊2009年09期)

杨奇[10](2009)在《电爆喷涂过程参数与涂层性质的关系》一文中研究指出电爆喷涂技术是指给金属丝状喷涂材料施加脉冲高电压,使之发生爆炸,其爆炸产物在爆炸冲击力作用下高速向周围溅射,与基体材料表面结合形成涂层的表面技术。电爆喷涂可使用难熔金属如钨、钼作喷涂材料,尤其适合于喷涂工件的内表面。电爆喷涂过程中,施加在金属丝上的放电电压,金属丝与基体之间的喷涂距离,丝状喷涂材料的几何尺寸,喷涂基体的表面性质等因素,都会对涂层的质量和结合强度产生影响。为系统认识它们之间的关系,利用高压电场中金属丝段与丝段式电爆设备,在不同的放电电压和喷涂距离下,进行系列金属丝段电爆喷涂试验,结合电爆涂层的显微分析,认识电爆喷涂过程参数与涂层性质之间的关系。通过改变金属丝长度和电极间电压,进行系列金属丝段电爆喷涂试验,制备出距电爆中心不同距离的电爆涂层。认识到当空气间隙达到3~5mm左右时,电爆喷涂效果明显,这样就可以在特定的电场距离下对金属丝长度进行合理的选择。金属丝长度的变化对涂层的附着面积亦有影响,随着电场间距跟金属丝长度同时减小,喷涂在基体上的涂层范围有所增加。改变电压、喷涂距离等参数,得到了4种不同类型的涂层,熔融粒子喷涂层,固态颗粒堆积层,气相沉积层,气相堆积层。其中熔融粒子喷涂层与气相沉积层的结合强度较高,有工业应用价值。对电爆喷涂实验所得涂层进行研究发现,随着输入到金属丝的放电电压的增加,爆炸产物由熔融粒子涂层向气相沉积涂层转变。喷涂距离是决定涂层性质关键过程参数,形成气相沉积涂层所要求的喷涂距离很短,而熔融粒子喷涂层可以在较大范围的喷涂距离上获得。通过改变不同的金属丝直径发现,随着金属丝直径的增大,金属丝的体积、质量将会发生平方级的增长,单位体积的能量变的很小。从而得到的涂层粒度从1μm~5μm不断增大,涂层的表面形貌也由细小颗粒的团聚体-致密-疏松几种形态转变。利用扫描电镜(SEM)对喷涂试样进行截面形貌的观测,观测涂层与基体结合处的表面形貌,以及涂层和基体的结合情况。从涂层中的孔隙率、界面结合、颗粒变形堆垛情况等叁个方面研究了涂层性质。粉末颗粒在能量较低的时候一般以液滴状的形式喷射到基体表面形成涂层;能量较高的时候,电爆炸产生的细小的粒子会沉积到基体表面形成涂层。同时形成的界面结合紧密,结合强度高,孔隙率较低。由于堆垛不均匀,存在1μm~2μm的缺陷。通过对四种不同类型涂层下的能量密度进行了计算分析,归纳了形成各种涂层大概的能量密度范围。随着输入到金属丝的能量密度的增加,爆炸产物中熔融粒子所占份额逐渐减少,而气相成分逐渐增多。同时认识到电爆喷涂过程中,对于特定的喷涂材料,施加在单位体积喷涂材料的放电电能量的大小直接决定了爆炸形成的微粒大小、速度和温度。用罗氏线圈采集了电爆炸过程中的电压、电流波形。通过分析波形,对放电过程中电压、电流的变化,放电时间的长短,以及此过程中的瞬时能量有了一定的认识。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2009-05-20)

电爆喷涂论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

电爆喷涂是一种新型热喷涂技术,利用高电压对喷涂材料脉冲放电,瞬时大电流将其加热并发生爆炸,产生高温喷涂粒子伴随冲击波喷射到基材表面沉积形成涂层。目前的电爆喷涂方法主要选用丝或箔作为喷涂材料,但很多高性能的喷涂材料常常是以粉末的形式存在,因此以粉末作为电爆喷涂材料进行喷涂具有一定优势。在实际工业生产中有大量管件的内壁需要进行改性处理,比如在火炮管内膛喷涂抗烧蚀性的材料、化工和输油管道内壁喷涂防腐蚀材料、汽车汽缸套上喷涂耐磨损材料等。传统的喷涂方法有很多种,例如火焰、电弧以及等离子喷涂等,利用传统的热喷涂技术在管内壁制备的涂层结合强度低,而且这些喷涂方法使用高温焰流对喷涂粒子加热和加速,需要较大的喷涂距离,这导致装置尺寸较大,很难伸入管件中对其内壁进行喷涂。电爆喷涂方法制备涂层时爆炸产物温度高、速度大,形成涂层时释放大量的热使界面处熔化,与基体形成了微区的冶金结合,大幅提高了涂层与基体、涂层与涂层之间的结合强度;并且,电爆喷涂过程中在爆炸冲击波的作用下爆炸产物获得了极大的速度,无需对其再进行雾化加速,为喷涂装置的小型化提供了可能。本文自行设计制作一套适用于管内壁的粉末电热爆喷涂装置,纯钼粉均匀定量的涂覆在聚乙烯载料约束杆上,由载料约束杆连续稳定地送至爆炸枪头的两电极之间发生爆炸,喷涂材料高速喷射到基体表面形成涂层。喷涂枪头设计成圆管状,确保喷涂装置可以伸入圆管内,爆炸腔是具有消融效应的聚乙烯材料制作的,对爆炸产物进行定向约束,实现管内壁的定向喷涂。以纯钼粉作为喷涂材料进行试验,在储能电容器的电容、两电极距离确定的情况下,改变施加在喷涂材料上的初始电压、粉末涂敷量以及喷涂距离进行粉末电爆喷涂试验。试验表明粉末电爆喷涂的爆炸产物由粒径大小不一的液相颗粒组成,喷涂时爆炸产物中大颗粒产物(粒径大于30μm)处于喷射流后端,小颗粒产物(粒径小于30μm)在喷射流前端,大颗粒最后到达沉积在涂层的表面。爆炸产物的粒径、喷射速度等特性与电爆工艺参数有关。初始电压与粉末涂敷量决定了施加在喷涂材料上的能量密度,能量密度在140~320J/mm3范围内时涂层致密,产物中大颗粒很少,表面覆盖大颗粒的涂层约占四分之一,涂层致密且与基体冶金结合,发生元素扩散。当能量密度大于320J/mm3或小于140J/mm3时,涂层表面粗糙不易形成冶金结合,表面覆盖大颗粒的涂层超过一半。对不同的过程参数下的涂层进行分析,可以得到,粉末电爆喷涂过程中粉末上沉积的能量密度对爆炸产物中大颗粒份额和涂层与基体的结合情况有决定性作用。不同的喷涂距离获得的涂层具有不同的特性,喷涂距离过小时涂层的面积基本与爆炸枪头的喷口面积相近,成形致密均匀;喷涂距离增大,涂层面积增大,成形较为完整,当喷涂距离增大到一定程度后基体会出现裸露。试验对不同初始电压下电爆的电学信号进行测量,发现粉末电爆时导入喷涂材料的电流波形的峰值会随着初始电压的增大而变大,发生一次电爆的反应时间会缩短。同时还发现,初始电压超过一定值以后,连续粉末电爆喷涂过程的能量利用率会降低,初始电压高于11k V后,粉末电爆过程中能量利用率会趋于稳定。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电爆喷涂论文参考文献

[1].马丽,朱亮,韩峰,陈剑虹.管内壁的粉末电爆喷涂工艺[J].金属热处理.2019

[2].范宏林.粉末电爆喷涂用于管内壁涂层制备方法的研究[D].兰州理工大学.2017

[3].朱亮,石茂虎,王永.管约束WC粉末电爆喷涂涂层的形成[J].稀有金属材料与工程.2014

[4].朱亮,乔河涛,张鹏飞,毕学松,赵进峰.管约束钼丝电爆喷涂涂层特性[J].稀有金属材料与工程.2013

[5].朱亮,张鹏飞,乔河涛,毕学松,石茂虎.管内约束碳化钨粉末电爆喷涂涂层的特性[J].高电压技术.2012

[6].乔河涛.连续送丝管约束电爆喷涂方法研究[D].兰州理工大学.2012

[7].张鹏飞.管内约束粉末电爆喷涂方法研究[D].兰州理工大学.2012

[8].杨家志,刘钟阳.电爆喷涂中工艺参数对涂层性能的影响[J].材料导报.2011

[9].朱亮,杨奇,毕学松,朱锦.电爆喷涂中过程参数与涂层性质的关系[J].高电压技术.2009

[10].杨奇.电爆喷涂过程参数与涂层性质的关系[D].兰州理工大学.2009

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