螺旋钻杆等离子熔覆层的组织与性能分析

采用等离子熔覆在R780材质钻杆上堆焊3种不同螺旋熔覆层,并利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、洛氏硬度计和磨料磨损试验机等分析测试手段研究了不同熔覆层的组织与性能。结果表明:熔覆层中添加少量稀土元素即可使其晶粒细化,添加Al2O3-TiO2复合陶瓷粉末,可在熔覆层中形成弥散分布的Al2O3硬质强化相。添加稀土元素和Al2O3-TiO2后的熔覆层的硬度和耐磨性有明显的提高。     

激光熔覆镍基纳米Al_2O_3复合涂层的组织和摩擦性能

采用激光熔覆技术在45钢基体上制备了镍基纳米Al2O3复合涂层,对熔覆层进行了微观组织分析和显微硬度及摩擦性能测试.结果表明,激光熔覆层的组成相主要为γ(Fe,Ni)、Cr7(B,C)3、Al15Fe4等,熔覆层的显微硬度HV0.3最高达到830,熔覆层与纯铝试件对摩时的磨损机制为粘着,并且随pv值增大时,粘着现象加剧,摩擦因素增大.     

钼及La_2O_3对激光原位合成TiC-VC颗粒增强镍基复合涂层组织和性能的影响

研究添加钼粉及稀土氧化物La_2O_3对Km TBCr15Mo高铬铸铁表面激光原位合成TiC-VC颗粒增强镍基复合涂层组织及耐磨性的影响,分析钼及La_2O_3的作用机理。结果表明,熔覆层无裂纹且组织致密,熔覆层的组织主要由(Fe,Ni)固溶体,细小颗粒状或树枝状TiC-VC复合碳化物组成。随着钼粉的加入,熔覆层的组织更为均匀,钼元素起到细化晶粒的作用,使弥散分布的TiC、VC颗粒难以聚集长大。随着La_2O_3的加入,熔覆层的形核核心增多,更多的雪花状TiC-VC弥散分布于熔覆层组织中。由于钼具有较强的碳化物形成能力以及对显微组织起到晶粒细化作用,La_2O_3对显微组织的细化及涂层的净化具有较大作用,因此适当的钼粉(5%)或稀土La2O3能提高熔覆层的硬度及耐磨性。     

激光熔覆镍基纳米AI2O3复合涂层的组织和摩擦性能

采用激光熔覆技术在45钢基体上制备了镍基纳米AI2O3复合涂层,对熔覆层进行了微观组织分析和显微硬度及摩擦性能测试。结果表明,激光熔覆层的组成相主要为γ（Fe,Ni）、Cr7（B,C）3、Al15Fe4等,熔覆层的显微硬度HV0.3最高达到830,熔覆层与纯铝试件对摩时的磨损机制为粘着,并且随pv值增大时,粘着现象加剧,摩擦因素增大。     

Al2O3粉体添加对烧结钕铁硼磁性能的影响

研究了在磁体制备过程中添加Al2O3粉体对(PrNd)31(AlCoCuGaZr)1.55B0.98Fe合金磁体密度、微观结构和磁性能的影响。结果表明,随着Al2O3粉末的增加,磁体密度和矫顽力都呈先上升后下降趋势,剩磁与最大磁能积缓慢下降。Al2O3粉末添加量为0.1%时,磁体密度提升0.01g/cm3,继续添加,密度开始下降;当添加量为0.2%磁体矫顽力显著提升（提高5%）,综合磁性能最佳。显微组织表明,适量添加Al2O3,磁体平均晶粒尺寸减小,能改善磁体显微组织,促进磁体致密化。此外分布在晶界中的Al2O3/Re2O3,能够钉扎晶界,细化晶粒,提高磁体矫顽力。     

羊场湾煤灰化过程中矿物演变规律及氧化物添加剂对其灰熔融特性的影响

煤的灰熔融特性及其调控规律研究对于德士古气化炉的长周期稳定运行具有重要影响。用X射线衍射分析（XRD）研究了羊场湾煤低温灰化样和高温灰化样中矿物的晶相特征,分析了高温灰化过程中矿物的演变过程。探讨了添加氧化物 (SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO)对羊场湾煤灰熔融特性的影响规律。结果表明,羊场湾煤中矿物质以石英和高岭石为主,在高温灰化过程中,这些矿物转变为钙长石和斜方钙沸石。钙长石不稳定在高温下极易形成其他低温共熔物,导致灰熔点降低。Fe2O3和Al2O3对羊场湾煤灰熔熔融温度的影响作用相反,随添加量增加,前者使灰熔熔融温度不断降低,后者使灰熔熔融温度不断升高。SiO2、CaO对羊场湾煤灰熔融温度的影响呈出随添加量的增加先降低,后增加的趋势。不同氧化物与煤灰中矿物在高温下的作用机理表现为,添加Fe2O3、SiO2和CaO时,分别生成了灰熔点较低或不稳定且极易生成低温共熔物的铁橄榄石、钙长石和钙铝黄长石;添加Al2O3时生成了灰熔点较高的莫来石。     

NbC添加量对风电部件用316L熔覆层组织及耐磨性的影响

采用激光熔覆技术在304不锈钢表面制备了316L+x%NbC(x=0,5,10,15)熔覆层,研究了NbC含量对熔覆层相组成、微观形貌、显微硬度及磨损行为的影响。结果表明,NbC含量为5%～15%时,熔覆层相组成为NbC、Cr₇C₃和γ-Fe;添加NbC后,316L基体组织显著细化;少量Nb元素固溶在γ-Fe相中,形成间隙固溶体。添加NbC,熔覆层显微硬度、耐磨性大幅提升,摩擦因数、磨损率显著下降,其中316L+15%NbC熔覆层显微硬度高达381HV_0.3,平均摩擦因数为0.437(比316L熔覆层降低了41%),磨损率为2.95×10⁶μm³/(N·m)(约为316L熔覆层的50%)。     

矾土对Al_2O_3-SiO_2质可塑料性能影响

以4种不同Al2O3含量的矾土及SiO2微粉和Al2O3微粉为原料,以Al(H2PO4)3/H3PO4和铝酸钙水泥为结合剂和促凝剂,通过混炼、成型、养护、烘干等工序制备了Al2O3-SiO2质可塑料。通过引入不同品位矾土原料,重点研究不同Al2O3含量的矾土原料对烘干后及1100℃烧后可塑料体积密度、常温强度、烧后线变化率、耐磨性、矿物相组成及基质微观结构的影响。结果表明,随着矾土Al2O3含量增大(即提高矾土品位),烘干后和烧后Al2O3-SiO2质可塑料体积密度逐渐增大,常温强度减小。随着原料矾土品位提高,可塑料烧后矿物组成中刚玉相特征峰强度会逐渐增强,矾土中杂质及铝酸钙水泥对可塑料起助烧结作用。矾土中Al2O3含量增大,会增大骨料颗粒强度,但会降低基质烧结性,最终导致基质与骨料强度匹配性变弱,烧后可塑料磨损量增大,耐磨性降低。     

Mo对铁基合金激光熔覆层组织与性能的影响

采用半导体激光器激光熔覆含有10%Mo的铁基合金熔覆层,借助Leica DM2700M金相显微镜、HVS-5Z数显显微硬度计、WTM-2E可控气氛微型摩擦磨损试验仪、FA2004B高精度电子天平对熔覆层的组织、硬度、摩擦因数及失重量进行了分析。实验结果表明:Mo单质的添加明显增加熔覆层组织的结核率,细化熔覆层组织;Mo单质的添加增强了熔覆层变形的位错阻力,提高了熔覆层的硬度,最高硬度达到HV774;添加Mo单质能够提高熔覆层的变形能力,降低熔覆层的摩擦因数,并且熔覆层组织细化和均匀性提高了摩擦因数的稳定性。熔覆层的失重量远小于基体的失重量。     

氩氧比例对Al2O3薄膜结构及性能的影响

以纯铝为靶材,在不同氩氧比例下,采用直流反应磁控溅射方法制备Al2O3薄膜.利用X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)、扫描电镜(SEM)和精密阻抗分析等方法检测薄膜的组织结构、化学成分和介电性能.结果表明,在250℃的低温条件下,不同氩氧比例的Al2O3薄膜都为非晶结构.随着氧分量的增加,Al2O3薄膜的表面由平滑致密变得粗糙,化学计量失配度增大.在氧分量较小的气氛下,Al2O3薄膜均匀致密,化学计量失配度较小,Al/O原子比接近2/3.随着氩氧比的增大,Al2O3薄膜的介电常数减小和介电损耗增大,当氩氧比为3:1时,Al2O3薄膜的介电常数较大(ε=7.9～10.3),介电损耗较小(tanδ<0.2),薄膜的介电性能相对较好.     

基于激光熔覆技术的刮板再制造工艺研究

对1 m刮板输送机42CrMo材质锻造刮板通过激光熔覆技术的再制造工艺研究,内容包括激光器、熔覆粉末的选择,以及对熔覆层的耐磨性分析,最后推荐了再制造方案。     

中部槽激光熔覆层磨损性能的研究

针对激光熔覆强化中板的耐磨性,进行了磨损试验。研究结果表明:激光熔覆层显著提高了基体的耐磨性,同时在磨损过程中载荷、速度等因素对熔覆层的摩擦磨损产生影响。     

铝青铜表面激光熔覆层的润滑摩擦性能

采用激光熔覆技术在QAl9-4铝青铜表面熔覆生成一层合金层,对激光熔覆后QAl9-4铝青铜试样和未经过激光熔覆处理的QAl9-4铝青铜在润滑条件下的摩擦性能进行对比分析.结果表明,激光熔覆后的试样摩擦因数和磨损体积都比未经过处理的试样低.激光熔覆层的高耐磨性主要取决于其存在强化相,在润滑条件下磨损失效形式主要为磨粒磨损,但随着摩擦速度的增加,材料表面逐渐产生粘着磨损.由于激光熔覆层基体强度高,以及强化相在润滑摩擦过程中形成高强度的骨架和光滑的支撑面,摩擦过程中形成的犁沟又具有存储润滑油的作用,因此激光熔覆层表现出很好的润滑摩擦磨损性能.     

掘进机截齿表面合金熔覆强化研究

为强化掘进机截齿表面的力学性能,基于激光熔覆技术提出一种涂层制备工艺,并对表面合金的金相组织、显微硬度和元素相分布等特性进行了研究与分析。通过试验分析可知:涂层与母材之间的结合性良好,涂层晶粒细小,分布均匀;在三相化合物Mo2Ni3Si的作用下,涂层表面在不同磨损量下的显微硬度均保持稳定,且相比母材区提升了20%以上。     

基于激光熔覆技术的矿用液压支架修复

为了解决矿用液压支架易磨蚀、使用寿命短的问题,采用半导体激光熔覆技术对矿用液压支架表面进行修复,对矿用液压支架激光修复技术及使用性能进行研究与应用。结果表明:激光熔覆技术成功应用于矿用液压支架修复,有效提高了液压支架的综合性能并延长其使用寿命,具有明显的社会效益和经济效益。     

影响激光熔覆层质量因素的研究

运用先进激光熔覆新技术对液压支架表层进行强化处理,对影响液压支架表面激光熔覆层质量的因素进行实验研究分析。结果表明:激光器功率、激光熔覆扫描速度、搭接率、熔覆材料等因素都对激光熔覆层的成型性、耐腐蚀性能及内部组织结构等性能有影响,并结合液压支架激光熔覆实际工业应用情况,指出提高激光熔覆层质量的措施及方法。     

采煤机截齿的激光熔覆修复技术研究

采用激光熔覆修复技术对采煤机截齿端部涂覆一合金耐磨层,以提高采煤机截齿的硬度、耐磨性以及使用寿命,并与常用的获得截齿耐磨层的工艺方法进行对比。所得结论对截齿耐磨层技术的研究和煤矿装备加快实现节约型循环经济技术具有重要的指导意义和参考价值。     

基于ABAQUS的激光熔覆温度场的数值仿真分析

利用有限元软件ABAQUS对激光熔覆成形的过程进行了数值仿真模拟,建立了激光熔覆成形温度场的传热数值仿真模型,并对仿真结果进行了分析。进行试验验证,预测结果与试验测量结果能较好的吻合,最大误差不超过8%,这表明所建温度场数值仿真模型合理。因此可用该数值仿真模型分析激光熔覆工艺参数对温度场的影响,以及模拟计算熔覆层的高度和重熔深度,从而为激光熔覆成形的应用提供了理论和技术支持。     

42CrMo表面等离子熔覆层组织与性能研究

采用等离子熔覆技术在42CrMo表面制备耐磨合金层,通过金相显微镜、X射线衍射仪对熔覆层显微组织及物相进行观察分析,采用维氏硬度仪测量熔覆层金属的显微硬度,选用磨损试验机对熔覆层金属耐磨性能进行检测。结果表明:与等离子熔覆制备1Cr13合金层相比,通过等离子熔覆-注入技术制备1Cr13-B4C复合合金层,其熔覆层显微组织晶粒细化,硬度与耐磨性能显著提高。     

激光熔覆技术在液压支架上的应用研究

为了对液压支架进行表面激光熔覆应用研究,以液压支架用27SiMn钢试样为基体,激光熔覆Ni60合金粉末,对熔覆层分析研究。综合结果表明,成形的熔覆层质量满足要求,具有很高的显微硬度和较强的耐腐蚀性能,能达到实用要求。此研究结果为激光熔覆在液压支架上的应用奠定了基础,提供了一种对液压支架进行表面处理新的可行性工艺方案。