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适于进行等离子体电解氧化的电弧喷涂铝层的条件

发布时间:2014-04-28 10:51 新闻来源:正航仪器 浏览次数:
 
 
 
 
实验初期,为了对比电弧喷涂铝层在重熔前后的等离子体电解氧化情况,对未经过重熔的电弧喷涂铝层进行了等离子体电解氧化。我们知道,电弧喷涂的工艺是影响铝涂层质量的重要因素,因此我们分别选用了不同喷涂工艺所制备的涂层,结果发现不同的喷涂厚度与喷枪类型对能否进行等离子体电解氧化有明显的影响,实验结果见表4-2。
对于普通喷枪的电弧喷涂铝层,我们发现,当涂层的厚度小于0.2 mm的时候,一般不能进行等离子体电解氧化。这与电弧喷涂的工艺特点有一定的联系,涂层的形成决定了涂层的结构,由于电弧喷涂层是由无数变形粒子互相交错呈波浪形堆叠在一起的层状组织结构,颗粒之间不可避免存在一部分孔隙或空洞,并有氧化物和夹杂。当涂层较薄时,就有可能出现直达钢基体的通孔存在,使处理液与钢基体直接导通,钢基体直接称为阳极,致使微弧氧化不能进行;而当涂层较厚时,层层堆垛的颗粒就会覆盖这些通孔。

等离子体电解氧化的电弧喷涂铝层
 
 
普通电弧喷涂层厚度小于0.2 mm时,通常有通孔的存在,这与实验结果是一致的。但是,不宜单纯为了等离子体电解氧化的进行而增加喷涂层的厚度,因为较厚的涂层与基体的结合强度下降,内部应力增大,这在工程应用上是不利的;而且就复合膜层的整体结构功能来说,陶瓷层和钢基体之间过厚铝层的存在也有碍于复合膜层整体表面强化作用的体现,所以单纯靠增加喷涂层的厚度来实现等离子体电解氧化的手段是不可取的。
我们又利用全军装备维修表面工程研究中心研制的高速电弧喷枪制得的涂层进行了实验。实验结果表明,即使是在涂层较薄的情况下(小于0.2 mm),也能使等离子体电解氧化正常进行。这是因为新式喷枪使金属粒子雾化更充分,雾化后的粒子细小均匀,速度高,涂层组织更加致密,降低了孔隙率,从而减小了直达基体的通孔存在的几率。由上面的尝试性实验我们可以看出,无通孔存在的电弧喷涂铝层是进行等离子体电解氧化的首要条件。但是单纯靠提高涂层厚度来保证等离子体电解氧化的进行。
对工程应用来说是不现实的;另外一方面,虽然高速电弧喷涂铝涂层能在较薄的情况下进行等离子体电解氧化,但是复合膜层和基体之间终究属于机械结合,不能承受较大的载荷。综合分析以上因素,我们对涂层进行了重熔处理,这样即使是较薄的普通电弧喷涂铝层,也能在重熔后除去通孔,降低了孔隙率,并提高了结合强度,保证了等离子体电解氧化的进行。 
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