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本文在对国内外电弧超音速喷涂技术的发展及现状进行研究分析的基础上,对电弧超音速喷涂的工艺原理进行了较为深入的理论研究和工程应用,对FeCrAl系合金涂层的结合机理,高温腐蚀机理进行了深入的研究。为电弧超音速喷涂工艺方法,耐高温腐蚀涂层在生产中的推广应用提供了理论依据。 采用电弧超音速喷涂技术（HVAS）,在结构材料上喷涂FeCrAl涂层,使其具有优异的高温耐蚀性能和良好的耐磨性能,可以应用于火电厂锅炉水冷壁的高温防腐防磨领域,应用前景广阔。本文采用现代分析手段研究了电弧超音速喷涂FeCrAl涂层的微观结构,通过一系列实验研究了涂层的结合强度、抗高温腐蚀性能、热震性能、孔隙率。这些研究成果为电弧超音速喷涂层的工程应用奠定了理论基础。本研究通过实验、理论分析和工程应用获得的主要成果如下: 研究表明涂层的显微组织呈典型的层状结构特征,涂层组织致密,无粗大孔隙,在扁平颗粒之间有很薄的氧化物膜和少量气孔。FeCrAl涂层的主要相是铁基固溶体和少量Fe2O3。FeCrAl涂层与NiAl粘结底层之间的结合强度大于底层与基体间的结合强度。在对基体表面进行了喷砂处理后,可以不用预制NiAl底层,这样对FeCrAl涂层结合强度影响很小。 对高速电弧喷涂FeCrAl层的抗热震性能进行了研究,提出涂层和基体的热物理性能的差异导致在冷热循环中涂层内部产生较大的热应力,从而导致了涂层从基体上脱落。 对高速电弧喷涂FeCrAl层的抗高温腐蚀性能进行了研究。研究表明FeCrAl涂层比45号钢的耐腐蚀性能要好的多。FeCrAl涂层低温热腐蚀形成疏松的Fe2O3是其腐蚀的主要原因。 电弧超音速喷涂FeCrAl金属丝材是一种优质、高效、低成本的耐高温涂层制备技术,在火电厂锅炉水冷壁管道高温防腐耐磨领域具有很大的应用潜力。