喷涂参数对内送粉等离子喷枪制备YSZ涂层微观结构和性能的影响.pdf

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1、第5卷第3期热喷涂技术、，01．5．No．32013年9月ThermalSprayTechnologySep．，2013喷涂参数对内送粉等离子喷枪制备YSZ涂层微观结构和性能的影响乔新义，史萌，马林，汪瑞军(中国农业机械化科学研究院，北京100083)摘要：为了进一步提高大气等离子喷涂YSZ热障涂层性能并降低其成产成本，开发了内送粉等离子喷枪。本文采用SprayWatch2i在线监测系统测量了YSZ粉末粒子温度和飞行速度，采用实验室手段表征了涂层的微观结构、结合强度、弯曲性能和抗热震性能。研究结果表明，内送粉方式下喷涂距离对涂层微观

2、结构租『生能的影响规律与外送粉相似，而电流和主气流量表现出了独特的作用效果：随电流的增大，涂层综合性能先增加后降低，高电流下制备的涂层结合强度较低；在3O～50L／min范围内，增大主气流量可显著提高涂层结合强度。与外送粉最优参数制备YSZ涂层相比，内送粉时的功率消耗大幅降低，但粒子熔化效果明显增强，相同送粉速率下粉末沉积效率略有增加，涂层热循环寿命有所提高。关键词：内送粉；等离子喷枪；氧化钇稳定氧化锆；热障涂层中图分类号：TG174．4文献标识码：A文章编号：1674．7127(2013)09．0003．09DoI10．3969~

3、．jssn．1674-7127．2013．03．001EffectofSprayParametersonMicrostructureandPropertiesofYSZCoatingsSprayedbyPlasmaSprayTorchinInternalFeedstockModeQIAOXin—yi，SHIMeng，MALin，WANGRui-jun(ChineseAcademyofAgriculturalMechanizationSciences，Beijing100083，China)Abstract：Employinginte

4、rnalfeedstockmodeisanefectivemethodtoimproveatmosphericplasmasprayedceramiccoatingsqualityandobtainhighpowderdepositioneficiency．Forthispurpose，aplasmaspraytorchininternalfeedstockmodeWasresearchedanddeveloped．Inthispaper,aparametricstudywasconductedtodeterminetheefect

5、ofintemalfeedstockplasmasprayprocessparameters，includingarCpower,spraydistance，andprimarygasflowrate，onthefinalmicrostructureandpropertiesofcoatingssprayedfromnano—agglomeratedyttia-stabilizedzirconiapowders．Theresultsshowthatininternalfeedstockmode，efectofspraydistanc

6、eoncoatingperformanceissimilartoexternalfeedstockmode,butarCpowerandprimarygasflowratehaveanovelinfluenceoncoatingmicrostmctureandproperties．WiththeincreaseofarCpower,coatingintegrityperformanceincreasesfirstlyandthendecreases．Surprisingly,coatingadhesionstrengthisvery

7、lowatahJlpowerleve1．Withtheincrementofprimarygasflowrate，coatingadhesionstrengthincreasesgradually,becausehighgasflowCanimprovetherigidityofplasmajet，reducingthebadefectofcoldcarriergasonplasmajet．ComparedwithYSZcoatingssprayedbyexternalfeedstockmode，internalfeedstockm

8、odesprayedcoatings，inwhichparticlesweremeltedwellwithlowpowerconsumption,havebetterperformanceandhigherpowderdepositi