电接触强化对WC涂层与基体结合界面的影响

　　热喷涂是利用特定热源将喷涂材料加热融化或软化，并借助自身动力或外加气流将熔滴加速，以一定的速度喷射到表面经过净化或粗化的工件上形成涂层 的工艺方法。热喷涂技术不仅能使零件表面获得各种不同的性能，如耐磨、耐热、耐腐蚀、抗氧化和润滑等性能，而且具有广泛的适用性，在许多材料(金属、合 金、陶瓷、水泥、塑料、石膏、木材等)表面上都能进行喷涂。WC-12Co涂层由于其优良的耐磨性，被广泛应用于各类零件的表面改性。但热喷涂涂层呈典型 的层状结构，且 与基体结合为物理结合，难以适应较恶劣的环境。电接触强化是利用接触电阻在电流作用下瞬间放出的热量，对材料表面进行改性的工艺。目前，关于电接触强化工 艺的研究还比较少，且主要集中于金属材料表面淬火的研究。本文将电接触强化工艺应用于WC-12Co涂层的重熔后处理，旨在改善涂层与基体的结合方式，进 而提高涂层的使用寿命的研究工作。本文着重介绍电接触强化工艺对涂层与基体结合处显微组织和物相特性的影响。

　　采用XY-3200型超音速火焰喷涂设备在白口铸铁表面制备厚0.2mm的WC-12Co涂层，其中实验所用白口铸铁试样是Φ30mm的圆柱形 棒材。实验所用喷涂参数为：氧气流量1200L·min-1，煤油流量0.7L·min-1，送粉气压0.34MPa，喷涂距离200mm。采用自行研制 的电接触强化设备对涂层进行强化。铜滚轮在压力的作用下与涂层紧紧接触，工件以一定的速度回转时，滚轮也以相同速率反方向回转。当电流通过滚轮与涂层之间 的接触电阻时，该接触区域会放出大量的热量，本实验正是利用该热量对涂层进行性能改进。本实验中，电接触强化的工艺参数为：工作电流19kA，铜滚轮对工 件的压力为700N，工件的回转速度为5r/s。

　　应用电接触强化工艺，对超音速火焰喷涂WC涂层进行重熔后处理。结果表明，电接触强化工艺能促进涂层组分与基体组分之间的熔融扩散，在结合处发生微区冶金反应并形成过渡层，改变原来的机械咬合的结合方式，进而可实现两者的冶金结合。