闸板表面火焰喷焊工艺研究

通过对35CrMo钢闸板表面火焰喷焊的工艺研究,总结出了相应的生产规律,靠人工控制喷焊工艺过程,通过严格操作也能很好的保证喷焊质量,并且生产简单易行、投资小、成本较低.用渗碳、渗氮和表面堆焊等方法生产泵、阀的闸板在钻井上应用寿命很低.而本研究喷焊Ni60的闸板寿命能够很好满足其高耐磨、耐蚀及密封性能的要求,为闸板的生产提供了重要依据.     

固井水泥车柱塞表面热喷焊强化技术

采用两步法氧乙炔火焰喷焊技术对固井水泥车柱塞表面进行强化,使其表面形成Ni60自熔性合金涂层。设计了喷焊强化工艺,并对喷焊合金层进行了重锤冲击试验、微观组织分析、硬度及磨损试验。结果表明,喷焊层组织致密,喷焊层与基材之间结合强度高并产生微冶金结合;软基体上分布着硬质相硼化物和碳化物,使喷焊层的硬度和耐磨性明显提高;该强化工艺可满足柱塞的技术使用要求,工艺简单、涂层质量高、成本低,对柱塞表面修复强化具有广泛的应用前景。     

钛合金表面火焰喷焊涂层中气孔的成因及增加重熔对气孔的影响

在"一步法"火焰喷焊的基础上再增加一次重熔工艺.研究重熔对钛合金表面火焰喷焊制备的涂层中气孔的影响,并分析涂层中气孔的成因.工艺Ⅰ是在Ti6Al4V钛合金表面采用"一步法"火焰喷焊法制备镍基碳化钨涂层,工艺Ⅱ为在工艺Ⅰ制备的涂层上再增加一次重熔步骤.利用扫描电镜(SEM)对两种工艺所获取的涂层端面进行分析.扫描电镜照片显示增加一次重熔可有效地减少气孔.增加重熔后,使原来由于阴影效应和燃烧焰流大的吹力所产生的气孔和在粘稠的熔融金属上浮困难的气孔增加了气体排出机会,有效地减少了气孔;但增加重熔后,涂层中仍存在少量、小卵状的气孔,表明增加重熔可最大程度地减少气孔,但难以杜绝气孔的产生.     

热喷涂工艺对Ni-Cr-Mo合金涂层元素扩散及耐蚀性能的影响

采用氧-乙炔火焰喷焊和等离子喷焊两种热喷涂工艺研究了不同工艺条件下喷焊层在80%硫酸、10%盐酸和饱和氯化铁溶液中耐腐蚀性能,并结合扫描电镜及能谱分析技术,对喷焊层与基体界面元素扩散进行了分析。结果表明:等离子喷焊层表面孔隙率低,表面缺陷少,涂层的致密性好,元素分布均匀,且Ni-Cr-Mo自熔性耐蚀合金涂层中主要元素Ni、Cr和Mo易于向基体内扩散。等离子喷焊涂层在还原性腐蚀介质和氧化性腐蚀介质中的耐蚀性能均优于氧-乙炔火焰喷焊涂层。     

镍基自熔性合金喷焊层的耐蚀性

采用氧-乙炔火焰在钢基体上喷焊镍基自熔性合金粉末,就其喷焊层在海水环境下的耐蚀性进行了系统的研究,结果表明,Ni35喷焊层的耐蚀性最好,Ni25最差。同时指出,为了提高喷焊层的耐蚀性,应综合考虑喷涂材料、重熔工艺、磨削工艺的影响。     

表面喷焊处理对铸铁表面组织和性能的影响

利用镍基自熔合金粉末,采用氧乙炔火焰喷焊技术在灰铸铁HT200基体表面制备喷焊层,研究了喷焊层的成分分布、组织与性能。结果表明,镍基喷焊层与铸铁基体形成了良好的冶金结合,合金元素在喷焊层与基体界面附近连续分布,保证了采用火焰喷焊技术得到的涂层与基体之间具有较高的结合强度。     

渣浆阀耐磨表面火焰喷焊工艺研究

将氧-乙炔粉末喷焊技术用于渣浆阀耐磨表面的强化。研究了喷焊工艺对喷焊层质量的影响规律，提出了改善喷焊层质量的方法和措施。研究表明，采用火焰喷焊技术可使渣浆阀的使用寿命提高10倍以上，在阀门制造中应用前景广阔。     

激光重熔Fe基合金火焰喷焊层的组织和性能研究

采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射物相分析和显微硬度、耐磨性测定等试验手段,研究了激光工艺参数以及回火温度对重熔的Fe基合金火焰喷焊层组织和性能的影响。试验结果表明,经激光重熔后,火烟喷焊层的组织明显细化。重熔喷焊层回火态的组织主要由α-Fe及Cr23C6、Cr7C3、CrB、Fe3B、Fe2B、FeB等强化相组成,重熔喷焊层的硬度明显高于原火焰喷焊层。在激光功率相同的条件下,经高速扫描的重熔喷焊层硬度高于经低速扫描的,然而两者经不同温度回火,都是在650℃×3h回火后的硬度达到最高值。在耐磨性方面,重熔喷焊层好于原火焰喷焊层,经高速扫描的重熔喷焊层好于经低速扫描的,回火态的优于未经回火的。     

WC/17Co含量对Ni基喷焊涂层性能的影响

将不同比例的WC/17Co与Ni60粉末进行混合,并采用氧乙炔火焰喷焊工艺制备了相应的涂层。分别用洛式硬度计和X衍射仪测试了各涂层的硬度和相结构;采用湿砂橡胶轮式磨粒磨损实验机对各涂层的抗磨粒磨损性能进行了测试,采用扫描电镜观察了喷焊粉末形貌和喷焊层的磨损形貌,并进行了能谱分析。结果表明,喷焊层的组织为在γ-Ni固溶体基体上弥散分布着细小的Cr7C3、Cr23C6、Cr2B、CrB2和WC等硬质相。喷焊层的硬度随WC/17Co添加量的增加先增加后减小,当WC的含量为25wt%时,喷焊涂层的硬度最高,相应的抗磨粒磨损性能最好。     

镍基自熔性合金喷焊涂层的组织与性能研究

用两种镍基自熔性合金粉末,采用火焰喷焊技术在STB A22钢管基体表面制备了两种喷焊层,利用光学显微镜和扫描电镜观察了镍基合金喷焊钢管的表面形貌和喷焊层的断面组织,测定了喷焊层与基体之间的结合强度,利用扫描电镜和能谱仪测定了喷焊层与基体的界面组织以及成分分布,研究了喷焊层的成分分布、组织与性能.结果表明,镍基喷焊层与钢管基体形成了良好的冶金结合,合金元素在喷焊层与基体界面附近连续分布,保证了采用火焰喷焊技术得到的涂层与基体之间具有较高的结合强度.     

9 米柱塞杆表面处理过程自动控制系统的研制

目的提高柱塞杆的耐磨和防腐蚀性能,减少处理系统的人工参与。方法针对氧-乙炔火焰喷焊对9米柱塞杆进行表面处理的工艺要求,通过选择控制方法和控制器,研制一种自动控制系统。系统以PLC自动控制为核心,通过柱塞杆的移动和旋转、气缸的升降、氧-乙炔火焰喷涂装置以及限位开关等的协调动作实现自熔性合金粉末火焰的喷熔,并利用触摸屏实现表面处理过程的可视化监控和参数设置。最后,通过实际喷涂效果对该自动控制系统进行评价。结果应用表明,该系统运行稳定可靠,参数设置灵活,实现了柱塞杆表面处理过程的自动控制。制备的工件涂层表面均匀,质量高,性能好。结论该系统适用于9米以内不同长度柱塞杆和不同喷涂材料的喷焊,能大大提高生产效率,可在相关领域推广。     

钨基硬面技术的现状及发展

硬面技术(热喷涂、堆焊、喷焊等)是近年新兴的一种综合性应用技术,能显著提高部件的耐磨、耐热、耐腐蚀等性能,延长部件的使用寿命、降低能耗。本文研究了热喷涂、堆焊、喷焊和熔渗用钨基硬面材料和应用技术的现状及发展趋势。研究结果表明:钨基硬面材料硬度高、耐磨性和耐腐蚀性优异已成为应用最为广泛的硬面材料,未来市场前景广阔;随着硬面应用技术的发展和部件表面性能要求的提升,细颗粒/纳米晶复合钨基热喷涂材料、钨基药芯焊丝、高细晶含量铸造碳化钨等将成为钨基硬面材料的发展趋势。     

宽板轧机输送辊的火焰喷焊技术应用

叙述取地宽板轧机输送辊的火焰喷焊技术的研究过程,对厚壁辊的火焰喷焊,在工艺技术、配套设备、专用工装、消耗材料等方面都有一些特殊要求,为此我们做了一些改造、研制工作,成功地完成了直径３００ｍｍ,长２０００ｍｍ、壁厚２５ｍｍ的输送辊的火焰喷焊。     

High-Performance Molybdenum Coating by Wire–HVOF Thermal Spray Process

Coating deposition on many industrial components with good microstructural, mechanical properties, and better wear resistance is always a challenge for the thermal spray community. A number of thermal spray methods are used to develop such promising coatings for many industrial applications, viz. arc spray, flame spray, plasma, and HVOF. All these processes have their own limitations to achieve porous free, very dense, high-performance wear-resistant coatings. In this work, an attempt has been made to overcome this limitation. Molybdenum coatings were deposited on low-carbon steel substrates using wire–high-velocity oxy-fuel (W-HVOF; WH) thermal spray system (trade name HIJET 9610^®). For a comparison, Mo coatings were also fabricated by arc spray, flame spray, plasma spray, and powder-HVOF processes. As-sprayed coatings were analyzed using x-ray diffraction, scanning electron microscopy for phase, and microstructural analysis, respectively. Coating microhardness, surface roughness, and porosity were also measured. Adhesion strength and wear tests were conducted to determine the mechanical and wear properties of the as-sprayed coatings. Results show that the coatings deposited by W-HVOF have better performance in terms of microstructural, mechanical, and wear resistance properties, in comparison with available thermal spray process (flame spray and plasma spray).     

氧乙炔火焰喷焊制备自熔性合金涂层及其性能研究

目的研究镍基自熔性合金喷焊涂层成形机理,比较不同合金材料制备涂层的综合性能,以获得综合性能最佳的喷焊材料。方法以四种不同成分的镍基自熔性合金粉末作为喷焊材料,通过氧乙炔火焰在45钢基材表面进行喷焊。使用金相显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜等对喷焊层进行显微结构分析,并利用维氏硬度计、磨损试验机等对喷焊涂层性能进行对比分析。结果氧乙炔火焰制备的涂层与基体呈现良好的冶金结合,涂层和基体在喷焊过程中发生元素扩散,生成了金属间化合物,基体的整体性能有显著改善。随着材料中Cr、B、Si等合金元素含量的增加,喷焊时涂层中生成的BCr、Ni17Si3等共晶硬质相含量上升,促使涂层的显微硬度、耐磨性能等得到显著提升。其中,Ni60A涂层提升最为显著,其涂层硬度相当于基体硬度的2.5倍,耐磨性为基体的18.1倍。Ni25A涂层提升最小,其显微硬度是基体的1.3倍,耐磨性是基体的6.6倍。结论喷焊状态下的Ni60A涂层与基体冶金结合良好,涂层表面质量好,涂层性能最佳。     

氧乙炔火焰喷焊镍基复合涂层的显微组织和腐蚀性能研究

目的 研究Ni60和Ni60WC喷焊涂层的显微组织、防腐和耐磨性能及其腐蚀机理,为恶劣工况下服役的零件选择合适的喷焊涂层提供参考.方法 采用氧乙炔火焰喷焊工艺在16Mn钢基体上制备Ni60和Ni60WC涂层,用X射线衍射仪、金相显微镜和扫描电子显微镜分析了喷焊涂层的相结构和显微组织,并采用电化学工作站、盐雾腐蚀试验机、磨粒磨损试验机测试了两种喷焊涂层的防腐和耐磨性能.结果 喷焊层与基体间都存在冶金结合层和热影响区,Ni60涂层的显微组织为NiCr固溶体基体上弥散分布着大量细小粒状和杆状碳化物和硼化物.Ni60WC喷焊涂层组织中,除了具有与Ni60涂层类似的基体相和细颗粒硬质相外,还较均匀地分布着不同尺寸的WC颗粒.Ni60和Ni60WC涂层的磨损率分别为16Mn钢的8.3％和2.3％,自腐蚀电流密度分别为16Mn钢的1.0％和7.6％.另外,基体相和硬质相之间的电偶腐蚀是两种镍基喷焊涂层的主要腐蚀机理.结论 这两种镍基喷焊涂层均能显著提高16Mn钢的抗磨和防腐性能,其中,Ni60喷焊涂层耐腐蚀性更好,Ni60WC喷焊涂层耐磨损性能更好.     

动叶可调轴流式风机动叶片的火焰喷焊

采用火焰喷焊技术对动叶可调轴流式风机动叶片进行表面强化，可以显著提高其耐磨性。介绍了合金粉末的选择、喷焊工艺的制定、叶片变形的防止以及喷焊层的组织和性能。     

Mo含量对FeCoCrNiMox高熵合金等离子喷焊层组织与性能的影响

目的 研究不同Mo元素添加量对FeCoCrNiMox(x=0、0.5、1、1.5)高熵合金等离子喷焊层组织和性能的影响,以期望获得一种高硬度、耐腐蚀的喷焊层,用于改善传统工模具表面防护与使用寿命的问题。方法 采用等离子喷焊技术在Q235A低碳钢表面制备了不同Mo含量的高熵合金喷焊层,通过X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDS)表征其微观组织与相结构,借助显微硬度计和电化学工作站对喷焊层的硬度和耐腐蚀性能进行测试。结果 随着Mo含量x从0逐渐增加到1.5,喷焊层的晶界胞状枝晶组织(枝晶内为白色富Mo相,枝晶间为灰色富Fe、Ni相)逐渐增加,合金微观组织变得细小;喷焊层的硬度由204.4HV0.2增加至706.8HV0.2;喷焊层在3.5%NaCl溶液中呈现出明显的钝化行为,腐蚀电位由?0.753 V增大到?0.412 V,腐蚀电流密度由1.23×10^?4 A/cm²减小到3.80×10^?6 A/cm²,点蚀电位由?0.642 V增大到?0.371 V,具有优异的耐腐蚀性能。结论 所设计的FeCoCrNiMox合金及相应的等离子喷焊工艺,满足对喷焊层高耐磨以及耐腐蚀性的要求,有望应用于传统工模具的表面防护与修复。     

Q235钢表面等离子喷焊钴基自熔性高温合金工艺分析

从模具、冶金行业机械设备的破坏实例发现,提高工件的耐磨、耐蚀性能是提高其寿命的重要途径之一,表面喷焊耐磨层是现阶段的研究重点.文中采用等离子喷焊工艺进行正交试验,在Q235钢表面制备了钴基自熔性高温合金耐磨层,并探究了喷焊层质能量与稀释率之间的关系.采用极差分析法探究焊接电流、喷焊速度和送粉流量三个典型喷焊工艺参数对喷焊层硬度、耐磨性和稀释率的影响规律,并对喷焊工艺进行优化.结果表明,优化后的最佳喷焊工艺为喷焊电流60 A,送粉流量23.5 g/min,喷焊速度80 mm/min.