一种采用层流等离子体束对热喷涂涂层热处理的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于等离子体应用领域，涉及层流等离子体束的热喷涂涂层热处理方法。
【背景技术】
[0002]热喷涂是利用一种热源，将热喷涂材料加热至熔融或半融状态，并借助焰流本身的动力或外加高速气流高速喷射到工件表面，以形成热喷涂涂层的方法。由于喷涂材料和热喷涂涂层结构不同，使得热喷涂涂层具有某些特殊的性能，例如耐磨损、耐腐蚀、耐氧化、隔热、绝缘等。由于热喷涂涂层制备时使用的火焰、电弧、等离子体等热源都具有较大的温度梯度，在热喷涂涂层形成后，热喷涂涂层内存在一定的缺陷及内应力，影响热喷涂涂层质量。另外热喷涂涂层与基体之间，以及热喷涂涂层中颗粒之间的结合方式多为机械结合，主要有镶嵌、咬合、填塞等，更加剧内应力对热喷涂涂层的破坏。
[0003]传统热喷涂涂层热处理是将热喷涂涂层工件放入加热炉内，在一定温度下保温一段时间。此种热处理方法需要将工件转移至加热炉内，转运耗时耗力，且在转运过程中，工件的温度变化可能造成热喷涂涂层损伤。另外传统热喷涂涂层热处理需要将热喷涂涂层工件整体升温，这样会造成时间和能源的浪费。
【发明内容】
[0004]本发明提出一种采用层流等离子体对热喷涂涂层热处理的方法。本发明采用层流等离子体发生器作为热源，改变层流等离子体发生器的功率参数、发生器出口与工件的距离以及层流等离子体束与工件的相对移动速度，对热喷涂涂层进行整体或局部热处理。
[0005]本发明采用层流等离子体束对热喷涂涂层热处理的方法，可以待热喷涂结束后，进行热处理，也可以将等离子体束作为辅助，边喷涂边热处理，较少转运环节。
[0006]本发明采用层流等离子体对热喷涂涂层热处理的方法，其主要特点和有益效果是:①层流等离子体束的轴向温度梯度小，进行热喷涂涂层热处理时温度波动小层流等离子体束的长度超过50cm，因此若工件与发生器之间的距离变化，不会造成大幅度的温度波动可以在喷涂结束时热处理，也可以边喷涂边退火，减少热喷涂涂层工件的转运步骤可以针对工件某个局部，实现局部性热处理，满足特殊热处理要求。
【附图说明】
[0007]图1是热喷涂后热处理示意图。图中1.层流等离子体发生器，2.层流等离子体束，3.热喷涂涂层，4.基体，4a.基体旋转方向，4b.基体相对运动方向
图2是边喷涂边热处理示意图。图中1.层流等离子体发生器，2.层流等离子体束，3.热喷涂涂层，4.热喷涂热源，5.热喷涂焰流，6.基体，6a.基体旋转方向，6b.基体相对运动方向。
[0008]
【具体实施方式】
实施例Zr02涂层采用边喷涂边退火方式进行，相关参数为:层流等离子体发生功率为20Kw，气体为80%N2+20%Ar，涂层与发生器口的距离为30cm，相对移动速度为lm/min。
[0009]结果表明:热处理处理的涂层，其热震效果明显提升。800°C热震循环50次出现表面裂纹，而未热处理处理的涂层，800°C热震循环20次出现涂层脱落。
【主权项】
1.一种采用层流等离子体对热喷涂涂层热处理的方法，其特征在于采用层流等离子体发生器作为热源，改变层流等离子体发生器的参数、发生器出口与工件的距离以及层流等离子体束与工件的相对移动速度，对热喷涂涂层进行整体或局部热处理。2.根据权利要求1所述的采用层流等离子体对热喷涂涂层热处理的方法，其特征在于针对不同涂层材料与结构的热处理要求不同，层流等离子体发生器所选气体可以为Ar、N2、02、H2或者其混合气体。3.根据权利要求1所述的采用层流等离子体对热喷涂涂层热处理的方法，其特征在于发生器出口与工件的距离根据热喷涂涂层热处理的温度进行调整。4.根据权利要求1所述的采用层流等离子体对热喷涂涂层热处理的方法，其特征在于等离子体束与工件的相对移动速度根据热喷涂涂层热处理的时间进行调整。5.根据权利要求1所述的采用层流等离子体对热喷涂涂层热处理的方法，其特征在于按照工艺要求对涂层进行整体或局部热处理。6.根据权利要求1所述的采用层流等离子体对热喷涂涂层热处理的方法，其特征在于可以待热喷涂结束后，进行热处理，也可以将等离子体束作为辅助，边喷涂边热处理。
【专利摘要】一种采用层流等离子体对热喷涂涂层热处理的方法，属于等离子体应用领域。本发明采用层流等离子体发生器作为热源，改变层流等离子体发生器的参数、发生器出口与工件的距离以及层流等离子体束与工件的相对移动速度，对热喷涂涂层进行整体或局部热处理。
【IPC分类】C23C4/18
【公开号】CN105274466
【申请号】CN201410246894
【发明人】朱华, 王鹏飞, 黄佳华
【申请人】成都真火科技有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年6月6日