《表2 HVAF喷涂参数对比》

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《HVAF工艺参数对铝基非晶合金涂层性能的影响》

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Table

由于基体材料散热能力的变化，可造成涂层在不同厚度下非晶含量产生较大的改变；同时，在涂层厚度改变过程中，粉体颗粒的熔融堆积与缝隙填充能力也随之改变，造成涂层孔隙率产生波动。由此，为确定涂层服役的最优厚度值，设计了4组工艺试验，喷涂厚度分别为50、100、150和200μm，具体工艺参数如表2所示。图2展示了涂层在不同厚度下的外观形貌，总体而言，涂层在宏观上都较为均匀，表面没有较明显的缺陷。进一步对不同厚度涂层的截面形貌进行观察，如图3所示。结果表明:当涂层厚度较小时，涂层界面起伏和咬合不清晰，且不均匀（图3(a）)；随着涂层厚度的增加，涂层内部逐渐出现许多细小的孔洞，但并未有贯穿现象；经过测定，涂层的孔隙率分别为0.95%、1.14%、0.81%（见图3(b）（c）（d）)，可见，当涂层厚度增加至200mm时，孔隙率最低。分析认为，这种变化可能是涂层在逐层堆积过程中的能量累积和熔融粉体本身的塑性变形共同所导致。另外，上述四种不同厚度涂层的基体与界面处都存在明显的缺陷，表明涂层和基体之间的结合不良，这可能与喷涂过程的温度控制有关。对不同厚度的涂层截面进行物相分析，如图4所示。XRD结果表明，涂层截面中均出现了明显的晶化峰，其中包括α-Al及Al3Ni晶化相，四种厚度涂层的非晶含量均较低，这与涂层的制备工艺直接相关。根据上述分析，从涂层功能性和经济性考虑，可初步确定涂层的厚度在200μm为宜。