等離子噴涂涂層重熔后處理的研究現(xiàn)狀與展望

黃 東,宋立志,陳 蒙

(商丘工學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，河南 商丘476000)

等離子噴涂作為表面防護(hù)的重要手段之一，已在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。等離子噴涂具有高速、高效、作用范圍廣等優(yōu)勢，可以將陶瓷材料的耐熱、耐磨、耐腐蝕等性能與基體金屬高韌性、高強(qiáng)度等性能結(jié)合起來，大大提高使用性能[1-3]。但各種熱效應(yīng)會導(dǎo)致等離子噴涂涂層內(nèi)部產(chǎn)生較多缺陷，如孔隙率高、結(jié)合強(qiáng)度低而易發(fā)生剝落和開裂，此外，呈現(xiàn)層狀堆疊的涂層也是無法滿足實(shí)際生產(chǎn)需要的[4]。因此，可對噴涂涂層進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚恚蕴岣咄繉拥哪湍ァ⒛透g等性能[5]。

本文主要對等離子噴涂涂層的幾種重熔后處理方式進(jìn)行綜述，并對涂層后處理的發(fā)展趨勢進(jìn)行探討。

1 噴涂涂層的激光重熔后處理

激光重熔后處理是指，利用高能激光束對工件表面的噴涂涂層進(jìn)行照射，使陶瓷或合金涂層快速熔化并混合，在基體表面形成厚度為10～1 000 μm的熔覆層，再利用基體吸熱作用使熔池中的金屬液快速冷卻并凝固，從而細(xì)化合金組織，減少偏析，形成高度的過飽和固溶體等亞穩(wěn)定相乃至非晶態(tài)，達(dá)到對合金表面改性的目的[6-8]。文獻(xiàn)[5]給出的激光重熔后處理工藝如圖1所示。

圖1 激光重熔后處理工藝示意圖

相對于傳統(tǒng)滲碳、滲氮等熱處理技術(shù)，激光處理技術(shù)具有加工區(qū)可選、熱變形小，可處理形狀復(fù)雜零件，對零件內(nèi)部影響小等特點(diǎn)。對涂層進(jìn)行激光重熔后處理可以去除涂層中的孔隙和層狀結(jié)構(gòu)，從而獲得均勻的顯微組織，并能通過涂層與基體界面附近的元素?cái)U(kuò)散來增強(qiáng)涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度[9-11]。……