一種采用層流等離子體束對熱噴涂涂層熱處理的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于等離子體應(yīng)用領(lǐng)域，涉及層流等離子體束的熱噴涂涂層熱處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熱噴涂是利用一種熱源，將熱噴涂材料加熱至熔融或半融狀態(tài)，并借助焰流本身的動力或外加高速氣流高速噴射到工件表面，以形成熱噴涂涂層的方法。由于噴涂材料和熱噴涂涂層結(jié)構(gòu)不同，使得熱噴涂涂層具有某些特殊的性能，例如耐磨損、耐腐蝕、耐氧化、隔熱、絕緣等。由于熱噴涂涂層制備時使用的火焰、電弧、等離子體等熱源都具有較大的溫度梯度，在熱噴涂涂層形成后，熱噴涂涂層內(nèi)存在一定的缺陷及內(nèi)應(yīng)力，影響熱噴涂涂層質(zhì)量。另外熱噴涂涂層與基體之間，以及熱噴涂涂層中顆粒之間的結(jié)合方式多為機械結(jié)合，主要有鑲嵌、咬合、填塞等，更加劇內(nèi)應(yīng)力對熱噴涂涂層的破壞。
[0003]傳統(tǒng)熱噴涂涂層熱處理是將熱噴涂涂層工件放入加熱爐內(nèi)，在一定溫度下保溫一段時間。此種熱處理方法需要將工件轉(zhuǎn)移至加熱爐內(nèi)，轉(zhuǎn)運耗時耗力，且在轉(zhuǎn)運過程中，工件的溫度變化可能造成熱噴涂涂層損傷。另外傳統(tǒng)熱噴涂涂層熱處理需要將熱噴涂涂層工件整體升溫，這樣會造成時間和能源的浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出一種采用層流等離子體對熱噴涂涂層熱處理的方法。本發(fā)明采用層流等離子體發(fā)生器作為熱源，改變層流等離子體發(fā)生器的功率參數(shù)、發(fā)生器出口與工件的距離以及層流等離子體束與工件的相對移動速度，對熱噴涂涂層進行整體或局部熱處理。
[0005]本發(fā)明采用層流等離子體束對熱噴涂涂層熱處理的方法，可以待熱噴涂結(jié)束后，進行熱處理，也可以將等離子體束作為輔助，邊噴涂邊熱處理，較少轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)。
[0006]本發(fā)明采用層流等離子體對熱噴涂涂層熱處理的方法，其主要特點和有益效果是:①層流等離子體束的軸向溫度梯度小，進行熱噴涂涂層熱處理時溫度波動小層流等離子體束的長度超過50cm，因此若工件與發(fā)生器之間的距離變化，不會造成大幅度的溫度波動可以在噴涂結(jié)束時熱處理，也可以邊噴涂邊退火，減少熱噴涂涂層工件的轉(zhuǎn)運步驟可以針對工件某個局部，實現(xiàn)局部性熱處理，滿足特殊熱處理要求。
【附圖說明】
[0007]圖1是熱噴涂后熱處理示意圖。圖中1.層流等離子體發(fā)生器，2.層流等離子體束，3.熱噴涂涂層，4.基體，4a.基體旋轉(zhuǎn)方向，4b.基體相對運動方向
圖2是邊噴涂邊熱處理示意圖。圖中1.層流等離子體發(fā)生器，2.層流等離子體束，3.熱噴涂涂層，4.熱噴涂熱源，5.熱噴涂焰流，6.基體，6a.基體旋轉(zhuǎn)方向，6b.基體相對運動方向。
[0008]
【具體實施方式】
實施例Zr02涂層采用邊噴涂邊退火方式進行，相關(guān)參數(shù)為:層流等離子體發(fā)生功率為20Kw，氣體為80%N2+20%Ar，涂層與發(fā)生器口的距離為30cm，相對移動速度為lm/min。
[0009]結(jié)果表明:熱處理處理的涂層，其熱震效果明顯提升。800°C熱震循環(huán)50次出現(xiàn)表面裂紋，而未熱處理處理的涂層，800°C熱震循環(huán)20次出現(xiàn)涂層脫落。
【主權(quán)項】
1.一種采用層流等離子體對熱噴涂涂層熱處理的方法，其特征在于采用層流等離子體發(fā)生器作為熱源，改變層流等離子體發(fā)生器的參數(shù)、發(fā)生器出口與工件的距離以及層流等離子體束與工件的相對移動速度，對熱噴涂涂層進行整體或局部熱處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用層流等離子體對熱噴涂涂層熱處理的方法，其特征在于針對不同涂層材料與結(jié)構(gòu)的熱處理要求不同，層流等離子體發(fā)生器所選氣體可以為Ar、N2、02、H2或者其混合氣體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用層流等離子體對熱噴涂涂層熱處理的方法，其特征在于發(fā)生器出口與工件的距離根據(jù)熱噴涂涂層熱處理的溫度進行調(diào)整。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用層流等離子體對熱噴涂涂層熱處理的方法，其特征在于等離子體束與工件的相對移動速度根據(jù)熱噴涂涂層熱處理的時間進行調(diào)整。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用層流等離子體對熱噴涂涂層熱處理的方法，其特征在于按照工藝要求對涂層進行整體或局部熱處理。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用層流等離子體對熱噴涂涂層熱處理的方法，其特征在于可以待熱噴涂結(jié)束后，進行熱處理，也可以將等離子體束作為輔助，邊噴涂邊熱處理。
【專利摘要】一種采用層流等離子體對熱噴涂涂層熱處理的方法，屬于等離子體應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明采用層流等離子體發(fā)生器作為熱源，改變層流等離子體發(fā)生器的參數(shù)、發(fā)生器出口與工件的距離以及層流等離子體束與工件的相對移動速度，對熱噴涂涂層進行整體或局部熱處理。
【IPC分類】C23C4/18
【公開號】CN105274466
【申請?zhí)枴緾N201410246894
【發(fā)明人】朱華, 王鵬飛, 黃佳華
【申請人】成都真火科技有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2014年6月6日