基于正交试验的热障涂层性能变化规律研究

论文摘要

热障涂层广泛应用于燃气轮机、飞机发动机等装备上,其性能直接影响装备的使用寿命。本文采用大气等离子喷涂工艺,在GH4169高温合金表面依次制备NiCoCrAlY金属粘结层和ZrO2-8%wtY2O3陶瓷层。采用扫描电镜和残余应力测试仪对样品的表面形貌、孔隙率以及表面的残余应力进行测试。通过正交试验研究喷涂工艺参数对热障陶瓷层厚度、孔隙率以及残余应力的影响,实验结果表明,对陶瓷层厚度的影响因素从大到小顺序依次为氢气流量,电流,氩气流量,喷涂距离;在相同的制备时间内,陶瓷层的厚度随着电流与氢气流量的增大而明显的增大;随着氩气流量与喷涂距离的增大,陶瓷层的厚度随之减小;对陶瓷层孔隙率的影响因素从大到小顺序依次为喷涂距离,氢气流量,电流,氩气流量。当氩气流量从30 slpm/min增加到40 slpm/min时,氢气流量从5slpm/min增加到10 slpm/min时,孔隙率随之增大;当氩气流量从40 slpm/min增加到50 slpm/min时,氢气流量从10 slpm/min增加到15 slpm/min时,孔隙率随之减小。当喷涂距离从5 mm增加到10 mm时,孔隙率随之减小,而当喷涂距离从10 mm增加到15 mm时,孔隙率急剧升高,而随着电流的增大,孔隙率减小。电流、氢气流量以及氩气流量对涂层残余应力造成很大影响,随着电流以及氢气流量的增大,氩气流量的减小,涂层表面的残余应力急剧上升。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 程广贵,唐荣荣,杨诚,张忠强,袁宁一,丁建宁

关键词: 热障涂层,大气等离子喷涂,表面形貌,残余应力

来源: 热喷涂技术 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 金属学及金属工艺,航空航天科学与工程,动力工程

单位: 江苏大学微纳米科学技术研究中心,常州大学江苏省光伏科学与工程协同创新中心,华瑞(江苏)燃机服务有限公司

基金: 国家自然科学基金资助(项目号51675236),江苏省青蓝工程骨干青年教师培养计划资助

分类号: V263;TK477;TG174.4

页码: 49-57

总页数: 9

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标签：热障涂层论文;  大气等离子喷涂论文;  表面形貌论文;  残余应力论文;