镁合金表面电弧喷涂铝工艺及涂层性能的研究

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1、镁合金表面电弧喷涂铝工艺及涂层性能的研究摘要镁及镁合金具有比强度、比刚度高，减震性、电磁屏蔽和抗辐射能力强等特点，在汽车、电子、电器、交通、航天、航空和国防等领域均具有极其重要的应用价值和广阔的应用前景。然而，镁的化学性质活泼，耐腐蚀性很差，这严重阻碍了镁合金产品的开发应用。本文采用电弧喷涂技术在镁合金表面喷涂铝的方法来提高镁合金的防腐蚀能力。对不同的电弧喷涂参数下所得到的试样进行了孔隙率测定、显微硬度测定、涂层的结合强度试验及5％NaCl溶液的耐腐蚀性实验。研究了喷涂工艺参数的变化对喷涂铝层的微观结构、孔隙率、显微硬度和耐腐蚀性的影响。并对喷涂铝的镁合金进行热扩散处理，以提

2、高铝涂层与镁合金基之间的结合力和耐腐蚀性。喷涂工艺实验结果表明：喷涂工艺参数，如电压、电流、气体压力、喷涂距离等对铝涂层的质量有很大的影响，镁合金表面喷涂铝最佳的喷涂工艺参数范围是：电压30’32V、电流100，-．-1IOA、喷涂距离为150mmA!右、雾化气体压力O．6～0．75MPa。喷涂距离150mm。在5％NaCl溶液中的腐蚀性试验结果表明，镁合金表面喷铝能够非常显著地提高镁合金的耐腐蚀性能。对电弧喷涂铝的镁合金分别在300℃、350℃、400℃和420℃不同的温度下保持2h进行热扩散实验，并对涂层的硬度、耐热震性及耐蚀性进行了测试。结果表明：在400—420℃温度

3、下热扩散处理，能够使铝涂层与镁合金基体间形成冶金结合，提高铝层的结合强度。涂层具有较高的硬度和抗热震性。关键词：镁合金；铝涂层：电弧喷涂；微观组织；耐腐蚀性；热扩散处理StudyontheArcSprayingProcessandPropertiesofAluminumCoatingonAZ91DMagnesiumAlloyAbstractBecauseofanumberofdesirablefeatures，suchashighratioofstrengthtoweight，andhardnesstoweight，gooddampingcharacteristic，elec

4、tromagnetismscreencharacteristic，Magnesiumalloyshaveagreatpotentialforuseinautomotive，electronic，traffic，aeronauticalindustriesandnationaldefenseindustries，etc．However，heirapplicationsarelimitedseverelyforthereasonoftheirlowcorrosionresistance．Forthepurposeofimprovingthecorrosionresistanceo

5、fMagnesiumalloys，thealuminumcoatingonmagnesiumalloywasobtainedbyarcsprayingtechnologyinthispaper．ThesampleswithaluminumcoatingwerepreparedDifferentarcsprayingtechnologyparameters，andmicro-hardnesstests，poreproportiontestsaswellasbondingstrengthofthealuminumcoatingweretestedrespectively，．The

6、corrosionresistancetestofthecoatingwascarriedoutin5％NaCIneutralsaltsolution．Theeffectsofvariationinthesprayingparametersonthepropertiessuchasbondingstrength，poreproportion，micro-hardnessandmicrostructureofthealuminumcoatinghavebeeninvestigated．Inordertoimprovethebondingstrengthandcorrosionr

7、esistanceofthealuminumcoating，diffusiontreatmentwascarriedout．forthemagnesiumalloyswithaluminumcoating。Accordingtotheresultsinsprayingprocess，itisindicatedthatsprayingparameters，e．g．spayingelectricvoltage，electriccurrent，theairpressure，andthesprayingdist