这里我们讨论电火花沉积应用于金属合金为了修复缺陷在注塑模具和铸造模具。
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电火花沉积是什么?
电火花沉积(ESD)是用于高价值的精确修复磨损的部件在小范围内使用脉冲显微焊。电火花沉积也被称为脉冲电极浮出水面,脉冲融合浮出水面,电火花合金化电火花增韧,引发硬化。在行业中,用于修复缺陷在注塑模具和铸造模具。
ESD系统有一个款电容电源产生脉冲通过旋转线自耗电极。这些脉冲大电流在很短的时间。自耗电极的材料(阳极)存款本身的工件通过电火花(阴极)。
防静电应用于金属合金
生成高温等离子电弧电极尖端之间的和金属合金工件的直流电时,电容器能量的释放。这么高的温度范围8000到25000°C。等离子弧电离阳极,这熔料然后迅速转移到工件上。
这种电离通过短脉冲阳极转移到衬底。高温电弧由阳极粒子、热通量(热射流)和血浆(由气体分解和氮、氧和碳活性原子)。欧洲杯猜球平台热的主要部分是由热射流等离子体。
自脉冲短,传热通过热喷射和其他气体是最小的,唯一的传热阳极底物是通过少量的微粒子沉积在衬底上。欧洲杯猜球平台因此,这些脉冲传授一个小热输入底物,从而导致没有修改它的微观结构。这种方法可以更有益的熔焊过程通常用于修复合金相比,差热影响区属性(如低韧性,硬度高,熔融开裂)。
此外,这个过程帮助创建一个强大的冶金债券基体与涂层之间。合金化电极熔化和基础材料提升者之间形成的等离子体通过空气分解,碳酸盐岩,碳化物和氮化物。欧洲杯足球竞彩
放电参数
沉积质量取决于特定放电参数如脉冲时间,电流,电压,依靠device-electrode-based材料的化学和物理性质。欧洲杯足球竞彩因此,参数取决于电极沉积类型,温度依赖、流动性、电阻、密度、扩散系数、阳极元素的化学反应性,导热系数和熔化温度。
优势
有几个优势与ESD应用于金属合金。例如,没有特殊工件的表面的准备是必需的。熔敷层达到无定形特定属性由于高凝固速度,它可能不需要后续加工。委托人可以很容易地应用于复杂表面的一部分,使沉积在严格指示的地方。金属合金和纯金属可以作为电极。ESD允许使用难熔化合物和金属陶瓷沉积。
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防静电应用于金属合金的另一个优点是,缺乏加热样品的沉积的过程。此外,委托人提供无污染的过程通过消除有毒非金属等材料的使用氰化物在涂层过程中。欧洲杯足球竞彩此外,设备很简单,和添加剂材2020欧洲杯下注官网料的质量决定了成本与委托人联系在一起。欧洲杯足球竞彩
进一步利用静电过程的热量密度很低,这有助于保持基本材料的性质和它的化学成分。ESD方法形成的薄层分为两个子层。室内扩散层合成两种基本属性和添加材料,而表面或外部层具有强烈修改结构。委托人也会增加小表面的腐蚀和耐磨领域。
限制
委托人是理想的修复浅和次要缺陷;然而,它是不适合大缺陷由于进程的缓慢和涂料的最大厚度2毫米。
有时,底物的几何形状限制了涂料。电极和衬底的表面之间的接触是必要的防静电,但一些表面几何形状不允许这样的联系;因此,涂层只是应用于邻近地区。
层沉积的特征都是由电极尖端工艺参数如压力,通过每个区域的底物的数量,温度、频率、火花持续时间、火花能量等。表面波度一段时间小于直径的电极只能导致涂层构建在山峰上。一些沉积参数可能导致初始覆盖不足,留下一些地方发现了。当弧→最接近表面,只有高点将继续建立连续的传递和层。这个问题的解决方案是通过适当的参数选择一个最佳的工作制度。
最近的研究
最近有很多研究应用ESD同时与其他方法特定的合金。例如,2021年,一个大学的研究人员发表的论文Politehnica布加勒斯特,罗马尼亚,调查一个开创性的高耐蚀涂层通过防静电沉积。
在这项研究中,一个与高熵合金是捏造的尘埃锆、钛、助教、Nb和高频机械合金化和火花等离子烧结。薄层涂在不锈钢样品通过防静电。这种涂层提高了硬度与基质相比,当他们为耐腐蚀测试显示一个非常低的腐蚀速率的0.00024毫米/年。
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引用和进一步的研究
约翰逊,r . n . (2002)。磨损和腐蚀的替代涂料:电火花沉积过程。发表在诉讼中,美国社会电镀工和表面终结者。https://www.nmfrc.org/pdf/awk02/awk02d06.pdf
Manea, c。Sohaciu, M。Stefănoiu, R。Petrescu, m . I。、Lungu m V。& Csaki i (2021)。新HfNbTaTiZr熵合金与高耐腐蚀涂料由电火花沉积。欧洲杯足球竞彩材料,14 (15),4333。https://www.mdpi.com/1996-1944/14/15/4333
Twi-global,电火花沉积(ESD)是什么?。(在线)可以在:<https://www.twi-global.com/technical-knowledge/faqs/faq-what-is-electro-spark-deposition-esd>
Vizureanu, P。Perju, M。& Nejneru d . a . c (2018)。先进的电火花沉积工艺对金属合金。(主编),先进表面工程研究。IntechOpen。https://www.intechopen.com/chapters/62514
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