图1 为不同喷涂功率下TiB2-40Ni 涂层的表面形貌图， 涂层的表面形貌存在熔化区、部分熔化区以及由熔融颗粒未充分铺展、部分熔融颗粒未充分熔化堆积造成的孔洞等部分。部分熔化区的形成原因是涂层最表层喷涂后没有后续粒子的撞击或者表层粒子没有完全熔化引起的， 同时发现部分熔化区中的大部分粉末保留着原始组织形貌。
图1 不同功率下的TiB2-40Ni 涂层表面形貌
由图1 还可发现， 当喷涂功率为22 kW 时，涂层表面存在较多未完全熔融的粒子和一定量的孔洞。当喷涂功率为24 kW 时， 涂层表面仍然存在较多的孔洞和未完全熔融的粒子， 说明在此喷涂功率下， 粉末颗粒在喷涂过程中熔化也不完全。随着喷涂功率升高至26 kW 时， 涂层表面未完全熔融的粒子和孔洞数量相对减少，说明随着喷涂功率的进一步提高， 粉末颗粒在等离子焰流中受热熔化更充分， 但没有后续喷涂粒子的撞击夯实， 涂层表面还是存在一定孔隙， 导致涂层表面不平整。而进一步对28 kW喷涂功率下的试样表面形貌观察可见， 涂层表面具有较多的完全熔化区， 涂层表面组织相对致密， 粒子均熔化相对完全， 这说明在喷涂功率为28 kW 的情况下， 喷涂粉末熔化程度进一步提高， 且在此喷涂功率下即使没有后续粒子的补充夯实， 熔融粒子也在涂层表面铺展良好。因此在28 kW 的喷涂功率下， 涂层存在较少的孔洞， 表面较为平整。综合分析表明， 随着喷涂功率的提高， 涂层的表面质量得以改善， 可获得更加致密的涂层。
由不同喷涂功率下TiB2-40Ni 涂层的截面形貌图2 可见， 涂层截面形貌均呈粉末层状堆积结构， 涂层与基体之间为机械咬合， 结合良好，但粉末堆积界面存在较多的孔洞。这主要因为经过喷砂处理后的基体表层， 微观上形成了凹凸不平的结合界面， 这会使基体与涂层之间形成良好的“勾接咬合”， 从而达到提高涂层与基体之间结合强度的效果。在低喷涂功率条件下， 粉末熔化程度低， 飞行速度慢， 使粒子间不能很好的结合和堆积。随着喷涂功率的提高， 涂层的截面质量有一定量的提高， 孔洞数量逐渐减少。
图2 不同喷涂功率下的TiB2-40Ni 涂层截面形貌
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