等离子喷涂逆变器功率增大的研究

针对等离子喷涂逆变器高电压、大电流的特点,重点研究高频变压器的功率增大、反馈控制系统及ＩＧＢＴ模块保护。试验表明：逆变器输出功率能满足等离子喷涂工艺的要求。这项技术对推动等离子喷涂技术的发展具有重要意义。     

等离子喷涂陶瓷涂层结合机理综述

本文介绍了等离子喷涂的基本原理、等离子喷涂陶瓷涂层的特点和等离子喷涂纳米陶瓷涂层结合机理的研究现状,提出了其未来发展的方向。     

面向喷涂技术的等离子射流特性研究

结合纹影成像等测试技术和数值模拟技术，考察、记录和分析等离子喷涂过程中的现象与数据，揭示等离子射流动力学和热物理特性，研究上述特性对涂层质量的影响规律．结果表明，冷空气强烈卷入，导致射流温度、速度、浓度沿射流轴向和径向衰减很快，有必要采取附加保护喷嘴等措施，减缓空气卷入对涂层质量造成的负面影响．所建模型可为提高等离子喷涂涂层质量提供有益的指导．     

非转移弧等离子喷枪流体特性

利用计算机数值模拟技术，采用有限容积方法，针对自制的低功率、内送粉等离子喷涂设备，对其喷枪内部和外部区域等离子体的速度场、温度场以及放电特性进行模拟计算．研究结果表明，采用计算机数值技术能够较准确模拟等离子有关特性，为更加准确模拟和优化喷涂工艺过程打下了基础．     

Cu-Al-MoS_2复合粉末在等离子喷涂中的应用

等离子喷涂技术广泛应用于机械行业,根据不同的用途选用合适的喷涂材料来增加零件表面的硬度、耐磨性、润滑性等机械性能,从而提高零件的寿命。Cu-Al-MoS2复合粉末因为其有较高的力学和化学性能以及特殊的自润滑性在等离子和火焰喷涂中占据重要的位置,本文通过实例来阐述Cu-Al-MoS2复合粉末的等离子喷涂工艺、喷涂参数、喷涂后性能等。     

超声波的非线性对涂层材料的质量评价

为了解决目前等离子喷涂涂层制备中的质量检测问题及为在役涂层质量评价提供无损评价技术,研究一种新的评价涂层接合强度的非线性超声无损检测方法.论述非线性超声波的发生机理及其在固体介质内的传播特点,对等离子热喷涂界面的结合状态进行评价分析,成功的检出高频谐波并实现其成像处理,为等离子喷涂涂层材科的质量评价提供了新的在线可视的无损评价技术.     

采用分布式控制的等离子喷涂系统

针对等离子喷涂设备设计出分布式控制系统 ,介绍了等离子喷涂分布控制系统的软、硬件结构 .通过建立专家数据库给出喷涂过程参数 ,实现了喷涂过程的参数初始化和控制 .采用此控制结构的等离子喷涂系统 ,可简化喷涂操作 ,提高喷涂过程的自动化程度 ,最大程度地逼近喷涂经验规范 .     

微束等离子喷涂工艺条件对Cu涂层组织和性能的影响

采用微束等离子喷涂系统在2.8-4.2kW的小功率条件下制备了Cu涂层，研究了电弧功率，工作气体流量和喷涂距离对粒子速度与涂层显微组织结构和硬度的影响。试验结果表明，电弧功率与喷涂距离对粒子速度的影响不明显，但工作气体流量对粒子速度的影响较大，电弧功率与喷涂距离对涂层的硬度影响较大，而工作气体流量对涂层的硬度影响较小。分析表明，粒子的温度对涂层硬度有较大的影响，采用微束等离子喷涂制备的Cu涂层硬度与用传统等离子喷涂设备在30kW下制备的涂层硬度相当。     

等离子喷涂枪冷却水流场数值模拟

基于计算流体力学技术，建立等离子喷涂枪冷却水流场分析模型，采用求解压力耦合方程的半隐算法(SIMPLE)对其进行数值模拟．结果表明，流场内存在着局部回流和紊流，在冷却水道前端的拐弯处易形成死水区．为此，对枪体冷却水道结构进行了改进，改进后的结构可以有效地防止死水区的产生，提高了等离子喷涂枪的使用寿命．     

等离子复合涂层导温性能与组成和取向的关系

用计算机运控的激光热导仪测定了５００～１４００Ｋ温度范围内不同组成、不同喷涂取向的等离子喷涂复合涂层Ｃｒ３Ｃ２－ＮｉＣｒ的导温系数。实验发现，复合涂层组成相同时，喷涂方向垂直于热流方向的导温系数Ｄ⊥大于喷涂方向平行于热流方向的导温系数Ｄ∥；喷涂取向相同时，复合涂层的导温系数随着ＮｉＣｒ掺入量的增加而增大，文中从理论上对其原因进行了探讨，所得结果为等离子喷涂复合涂层的喷涂工艺设计及应用提供了依据。     

机器人等离子喷涂轨迹间距优化及实验研究

在等离子喷涂快速制造金属模具工艺中,采用机器人等离子喷涂成形工艺,在被喷涂原型表面生成具有较高硬度的耐磨金属涂层.机器人喷涂路径规划是影响金属涂层成形性的关键因素,而轨迹间距是机器人喷涂路径中的重要参数.通过对机器人等离子喷涂几何模型的实验研究,从而确定了最佳的轨迹间距,为合理的机器人喷涂路径规划提供了依据.     

摩阻材料的研制及其静摩擦因数变化规律

许多实际工况要求在较高压力下，使用静摩擦因数大于０．３５的材料。为此自行设计了两个试验台，测试比较了粉末冶金材料、火焰喷涂材料、等离子辅助沉积材料和等离子喷涂材料的静摩擦因数及其随载荷的变化规律，探讨了粗糙表面与光滑面配对时静摩擦因数变化的机理。静摩擦因数随载荷的变化规律与摩擦副材料的相对硬度有关。粉末冶金材料的静摩擦因数在０．１～０．２之间，并随压力的升高而降低；火焰喷涂材料与软材料配对时静摩擦因数大，与硬材料配对时静摩擦因数小；等离子辅助沉积材料静摩擦因数小，与基体结合强度小；等离子喷涂Ａ１２Ｏ３－ＴｉＯ２材料的静摩擦因数大于０．４。     

螺杆泵螺杆纳米掺杂陶瓷涂层显微结构研究

利用大气等离子喷涂技术（APS）,在7.5m螺杆泵螺杆基体表面上制备纳米掺杂30%AT13(Al₂O₃+13%TiO₂)陶瓷涂层,采用Philips XL-30型扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）和Philips X-port型X射线衍射仪（XRD）等现代分析手段对纳米掺杂AT13等离子喷涂粉末及螺杆表面等离子喷涂涂层的显微组织、物相进行了观察测定。结果表明：纳米掺杂等离子喷涂粉末结构呈微米级粒子表面包覆纳米粒子的麻团状,尺寸在50~70μm内,流动性好,适用于大气等离子喷涂。纳米掺杂使等离子喷涂涂层元素分布均匀性提高,孔隙度降低,涂层内出现（Al₂O₃）_5.333与斜方晶态的Al₂TiO₅物相。涂层断口分析证明：在纳米掺杂30%的涂层中,出现大量直径约为10nm的蠕虫状晶须,断裂方式变为韧性的穿晶断裂,为纳米掺杂螺杆使用寿命成倍的提高提供了理论依据。     

表面处理技术在梯度功能材料制备中的应用

介绍梯度功能材料（FGM）的制备方法和应用现状，详细介绍了气相沉积法、等离子喷涂法、激光熔覆法、电化学法等几种表面处理技术制备GFM的基本原理及实例，并指出了GFM发展中存在的问题和方向。     

热喷涂技术制备碳化钨涂层的研究现状和发展趋势

热喷涂技术由于具有极大的优势而被广泛的应用在工程领域中。其中利用热喷涂技术制备碳化钨硬质合金涂层是热喷涂技术的一个主要应用。碳化钨涂层具有极高的表面硬度和良好的耐磨损性能并且具有耐腐蚀抗氧化性能等性能而被广泛的应用在工程领域中。该文主要介绍采用热喷涂技术制备碳化钨涂层的研究现状与发展趋势。主要介绍超音速火焰喷涂技术,等离子喷涂技术,电弧喷涂技术和火焰喷涂技术制备碳化钨涂层的研究现状和发展。     

涂层材料与几何尺寸对等离子喷涂残余应力的影响

在等离子喷涂过程中，由于基体与涂层的热膨胀系数的不匹配，在它们共同冷却的过程中，产生了不同的热变形。本文采用有限元瞬态热分析方法对等离子喷涂过程的温度场进行了分析。在此基础上，进一步计算了常用的Al2O3涂层与16MnR基体组成的喷涂系统的残余应力分布，并对计算结果进行了讨论。然后，针对不同的涂层尺寸、不同涂层材料（α相Al2O3、Al2O3、ZrO2、TiO2、Al2O3-ZrO3）进行了残余应力计算，对涂层与基体内部的应力进行了分析，并且比较了不同的涂层尺寸以及材料性能对应力状态及分布的影响，对实际喷涂工艺有一定的指导意义。     

PLC控制等离子喷涂设备的研制

研制了以Ｆ１－４０ＭＲ为核心的可编程控制器（ＰＬＣ）控制的等离子喷涂设备．喷涂电源采用８０９８单片机控制,最大额定输出功率１２０ｋＷ,并利用维弧电源消除了高频对单片机系统的干扰．研制的大功率等离子喷涂枪结构合理,引弧容易,喷涂过程稳定,能适应各种合金粉末喷涂要求．试验结果表明,整体设备操作简单,运行可靠,喷涂效果较理想．     

HA生物活性陶瓷涂层的爆炸喷涂与等离子喷涂

采用爆炸喷涂与等离子喷涂两种工艺制备ＨＡ生物活性陶瓷涂层,并对两种层进行对比研究．采有ＸＲＤ、ＳＥＭ等方法分析涂层的物相组成和显微结构．发现爆炸喷涂的涂层结构致密、结晶程度较高;等离子喷涂的涂层则具有较高的孔隙率,涂层非晶化现象明显．经适当温度热处理,两种涂层的结晶程度均可明显提高．     

气体成分对Al2O3-TiO2涂层结构和硬度的影响

为了研究低功率等离子喷涂中工作气体成分对涂层结构和硬度的影响规律,在试验中我们分别使用了氩-氢和氩-氮等离子炬,在输入相同功率(5 kW)的条件下,改变混合气体中氢气与氮气的百分含量,来喷涂Al2O3-TiO2涂层.结果表明,用氩-氮等离子炬喷涂的涂层比较粗糙,相图中层间距较大,气孔较多;而用氩-氢等离子炬喷涂的涂层则比较均匀,层间距比较小,气孔也比较少,涂层比较致密,其硬度明显高于氩-氮等离子炬喷涂的涂层,Hv可以达到1243 kg·mm-2.     

普通大气等离子喷涂过程的数值分析

根据普通大气等离子喷涂的喷枪尺寸和喷枪结构沿轴线对称的特点,建立了包含阴、阳固体电极的扇形计算区,用于分析等离子体的流动特性。运用非局域热平衡方法对电子和重粒子的温度区别对待,并且考虑了等离子气体在喷枪内的电离与复合反应,得出了普通等离子喷涂在纯氩和氩氢混合气氛中的等离子气流温度、速度场分布,以及喷枪喉部尺寸变化对气流的影响。模拟结果表明:在加入氢气之后,喷涂温度、气体电离度和内部气流速度均显著提高;随喉部直径减小等离子气流速度不断提高,最后达到超声速水平,而温度则随着喉部直径的减小而降低,在喉部直径减小到一定程度后温度的变化趋缓。