不同基体低压冷喷涂铝合金涂层物理性能研究

杨立稳^1,2，李相波²，程旭东¹，黄国胜²，邢路阔²

1. 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室2. 中船重工七二五所海洋腐蚀与防护重点实验室

摘 要：通过优化的冷喷涂工艺参数（载气温度300℃、载气压力0.6 MPa、喷涂距离25mm、送粉速率30g/min、喷嘴横向移动速度6.5mm/s）,利用DYMET-413低压冷喷涂设备在两种不同基体（Q235钢和6061铝合金）上制备了3种不同厚度的Al-30%Al2O3（体积分数）涂层,并采用物相分析、微观形貌分析、显微硬度测试、孔隙率测试、结合强度测试等分析手段对不同基体上不同厚度铝合金涂层的沉积特性及物理性能进行了研究。实验结果表明:在相同的喷涂工艺条件下,铝涂层在硬度较高的钢基体上更容易沉积出厚涂层,尤其是当铝涂层厚度超过1mm时,铝基体上后续沉积的涂层厚度与相同喷涂道数下钢基体表面涂层厚度相差近1倍。另外结果发现在钢基体上的铝涂层致密度更高,孔隙率较低,并且结合强度可达40 MPa左右,而铝合金基体上的铝涂层结合强度只有30 MPa左右。总体而言,对于较软的铝合金粉体,其在硬度较大的钢基体上更容易制备出性能优异的铝合金涂层,且在一定厚度范围内,同一种基体上涂层结合强度随其厚度增加而增大。

关键词：低压冷喷涂;厚涂层;物理性能;