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干冰处理可提高等离子喷涂氧化铬涂层的质量-行业动态

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-02-04 18:47:02 * 浏览: 0
对于大多数冷却目的而言,集中压缩空气流似乎比干冰喷射更充分,更易于应用。如图37(第59页)所示,6 bar的浓缩加压空气流已被冷却超过3 bar和40 kg / hr的干冰。理想情况下,对于已经依靠冷却时间来防止热应力,涂层或基材损坏的工艺,应首先考虑辅助冷却(无论是干冰,液氮还是压缩空气)。否则,可能需要在达到适当的涂层质量之前,调整喷涂参数以适合冷却系统。因此,强烈建议进行温度监控。尽管与所有干冰喷射样品中的风冷样品相比,喷雾表面都非常干净,但二次喷射的粒度仍可能不足。如上一节所述,干冰喷射的清洁效果通过三种机制起作用:颗粒的动态冲击,热冲击和颗粒的快速升华。特别是,动力学效果受颗粒的大小和速度影响,因此,为了获得清洁效果,将使用较大的完整颗粒,而不是像我们使用的喷枪那样流过小的干冰和雪尘。即使由于颗粒大小而导致清洁效果降低,冷颗粒流也只会冷却基材和涂层,有时会冷却得过多。不同制造商的型号可能与HiWatch结果有很大不同,因此干冰冲击波的选择将有很大不同。这可能是此处使用的商用喷砂机与Dong等人使用的商用喷砂机之间的区别。 [70]在于喷嘴的设计。如今,大多数商用喷砂机都使用单软管系统,该系统通过一条长软管以全压将射流从储罐传递到喷嘴。与Dong等人将粒子直接注入喷嘴中相比,这导致粒子更分散,更快。否。在组样本中,图形边界非常明显,表明图形组合得不好。这是由于130mm的较长喷涂距离以及辅助冷却降低了整个基板温度的缘故。与干冰冷却的样品相比,风冷样品的边界略窄,这表明整个过程确实太冷了,特别是对于干冰喷射的样品。尽管风冷样品不符合通常的标准。除了总体低的过程温度(如温度曲线所示)外,过度的热循环也会导致质量降低。在第二组中,将喷涂距离调整得较短,并且在常用距离110 mm处已有一些改进,但是喷涂距离比通常可以实现的喷涂距离短。由于增加的冷却,避免了由基板过热引起的不利影响。另一种方法是增加等离子体参数,但是由于高温下氧化铬的蒸发,这可能具有挑战性。在第三组中,表面速度降低,导致衬底温度略高,这是一种更好的方法。在各组和第二组中,单独使用干冰喷射并没有真正受益,并且在两组中,空气冷却的样品都可以执行,或者至少与在相同距离喷洒的干冰喷射的样品相当。 70mm和90mm喷涂样品可从干冰加工中受益,这主要是由于增加了冷却,从而平衡了多余的热量。喷砂距离越短,颗粒的撞击速度和温度越高(请参见第11页的图4),这将产生良好的粘合层,但如果不进行干冰喷砂也会产生更多的热量。但是,改变冲击波似乎有很大的不同,与大多数样品相比,2 bar,20 kg / h的60 m / min和90 m / min的样品具有更高的耐磨性和抗气蚀性。尽管干冰仍保持较低的基材温度,如先前推测的[70],但较大的干冰颗粒及其动能似乎可以清除灰尘表面或压实固化层。相反,在先前的研究中,空气压力为6 bar,干冰进料约为40 kg / h。在我们的案例中,只需要非常轻的干冰喷射即可产生所需的结果。干冰处理似乎并不能改善足够的涂层表面质量,但仍可以减少有问题的涂层工艺或材料的表面缺陷。但是,无论参数如何,每个干冰喷射样品在喷涂后都具有非常干净,无尘的表面,而风冷的样品上覆盖有绿色氧化铬粉尘。只要干冰喷射保持适度,就不应降低沉积效率,但在强干冰喷射下,沉积效率会降低,通常伴随着涂层质量的提高。爆破压力[bar]图66:横截面硬度和爆破压力xy散点图。由于标准偏差非常大,因此在不同冷却参数对硬度的影响之间寻找明确的相关性具有挑战性。乍一看,较高的硬度通常是由较轻的冷却过程(图66),较短的喷涂距离和/或较慢的表面速度导致的。另一方面,硬度本身似乎对磨损和气蚀磨损有一定的影响(图67),并且气蚀磨损与硬度之间的相关性要好一些。图67:空化磨损和横截面xy散布图。图68:孔隙率和爆破压力xy散布图。所测量的孔隙率也相同。数据表明破裂压力与测得的孔隙度之间存在一定的联系,较高的压力导致较高的涂层孔隙度(图68)。高孔隙率似乎并没有增加磨损,但对空化磨损的影响很小(图69)。图69:空化和孔隙率xy散点图。与喷涂参数和涂层质量的关系可能与平衡样品温度和通过将喷涂参数与冷却参数匹配来减少波动有关。即使个别的splats非常坚硬,通过热循环削弱的松散的splats边界也会削弱整个涂层。图70:空化和爆破压力xy散布图。将喷砂参数与磨损结果进行比较要比将其与硬度和孔隙率进行比较要好一些(图70)。高的爆破压力会在磨损和气蚀测试中造成更多的磨损。另一方面,所有腐蚀结果都过于分散,几乎没有可见的涂层性能或冷却参数。科技有限公司定制的干冰清洗解决方案