熔剂对高频熔覆耐磨覆层工艺性能的影响

采用高频感应加热可以在低碳钢表面熔覆一层耐磨材料,熔剂对覆层与基体的结合、覆层表面成形、脱渣性等工艺性能起着决定性的作用。本文探讨了熔剂对高频熔覆工艺性能的影响。在Fe基Cr13Ni2B合金粉末中加入适量的焊剂431、硼酐及氟化物,可以有效地去除粉料表面的氧化物,降低其熔点,促进粉料与基体的结合,形成一层脱渣容易、表面成形美观且与基体形成牢固冶金结合的耐磨覆层,覆层厚度可以达到2.5mm。     

45钢表面真空炉中和高频感应熔覆Ni-Cr合金的研究

通过真空炉熔覆和高频感应加热在45钢表面熔覆Ni-Cr合金，利用扫描电镜和能谱仪研究了熔覆层与基体的界面结构、基体组织，并讨论了这两种工艺的特点和机理。结果表明，在感应熔化条件下，熔覆层和基体界面上的涡流突变使得熔覆材料层和基体形成牢固的冶金结合，熔覆层内能够形成有耐磨骨架作用的树枝状晶；同真空熔覆相比，高频感应熔覆具有快捷、基体为正火组织的优势。     

激光熔覆用铁基合金工艺性研究

对激光熔覆用的铁基模具钢合金进行了设计,研究了硅和硼含量的变化对激光熔覆工艺性能的影响。研究发现,无硅、无硼铁基合金在激光作用下难以熔覆成形,硅的存在利于熔覆层的表面成形改善,但易使熔覆层形成夹杂;硼的存在使熔覆层夹杂少,但表面脱渣难,且在一定的条件下导致熔覆层裂纹。分析表明,铁基合金粉中硅、锰和硼均参与了激光作用下熔池的脱氢造渣反应,硅和硼同时存在更利于熔覆的成形,并有效地防止熔覆层的夹杂和裂纹形成。     

铸铁表面感应加热熔覆Zn的研究

采用快速感应加热技术对铸铁表面锌熔覆的工艺、熔覆层组织、熔覆层与基体之间界面等进行了研究，并用金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等对熔覆层及其界面进行了分析。试验结果表明，感应加热熔覆速度快，热影响区小，熔覆层的组织均匀细致，表面光滑平整。由于在熔覆层与界面处锌与铁形成FeZn6.67和FeZn15等Fe—Zn化合物，所以熔覆层与基体之间可以获得结合强度比较高的冶金结合。     

无熔深熔覆铜工艺

针对钢表面熔覆纯铜层,提出了感应、电弧、连续炉和熔铸“熔覆铜”的工艺方法。SEM组织分析检测表明,这些工艺实现了钢基体与熔覆层的无熔深焊接,熔覆层与钢基体有良好的冶金结合,界面无未焊合、夹渣等缺陷。力学性能试验表明,焊接界面结合剪切强度超过了熔覆层的强度。EDAX面、线扫描和成分分析表明,钢基体未发生熔化,基体与铜熔覆层的过渡区域宽仅几十微米,熔覆层中基体成分含量小于1％。     

16Mn钢表面TIG熔覆制备陶瓷颗粒增强层

以金属Ti粉和硼铁粉作为预置粉末,利用氩弧熔覆技术在16Mn钢表面制备了TiB2、TiC颗粒增强熔覆层.利用X射线衍射仪、扫描电镜对熔覆层的物相、微观形貌及TiB2、TiC增强颗粒的分布进行了分析,利用显微硬度计对熔敷层横断面的硬度进行了测试.结果表明:熔敷层成形良好、致密,无气孔、裂纹等缺陷,与基体呈冶金结合;熔覆层中形成了大量的TiB2、TiC陶瓷增强相,增强相呈细小颗粒状,弥散分布在o铁素体基体上,起弥散强化作用;铁素体在颗粒增强熔敷层中起到良好的粘结TiB2、TiC陶瓷颗粒的作用,使熔覆层具有良好的韧性及与硬度配合;熔覆层表面的最高硬度可达8.8 GPa,是基体的3.7倍.     

WC增强镍基合金高频感应熔覆层的研究

采用刷涂和高频感应熔覆的方法在42CrMo圆钢表面制备了0.6 mm厚WC增强镍基合金熔覆层。对熔覆层进行了显微组织、相结构分析及显微硬度测试。结果表明:WC增强镍基合金熔覆层的显微组织均匀致密,无明显的气孔、夹渣缺陷;沿截面依次为熔覆层、过渡区及基体。熔覆层的平均显微硬度可达600~700 HV0.2,与基体实现了冶金结合。     

不同激光功率对AZ31B镁合金表面Al-Cu合金熔覆层组织和性能的影响

采用激光熔覆技术在AZ31B镁合金表面制备Al-Cu合金涂层,研究不同激光功率条件下激光熔覆层成形、组织和性能的差异。结果表明,当激光功率为350 W时,熔覆层表面成形良好,与基体结合良好并无明显的裂纹缺陷。当激光功率过小时,熔覆表面出现金属小球,且熔覆层与基体结合处有明显的裂纹;当激光功率过高时,熔覆层表面会有弧坑裂纹。不同功率下得到的熔覆层对基体的硬度有明显提高,当功率为350 W时,熔覆层的平均显微硬度达到325 HV。     

激光熔覆在AlN陶瓷表面制备铜基金属覆层缺陷分析及控制

通过脉冲式YAG激光器在AlN陶瓷表面制备铜基金属覆层,分析熔覆层的缺陷,并研究如何能控制熔覆层缺陷的发生,熔覆试样的缺陷主要表现为陶瓷基板炸裂、熔覆层成形不完整、熔覆层微观裂纹和气孔.结果表明,通过调节激光熔覆的热输入可以保证陶瓷基板的完整性并且熔覆层成形良好;通过焊前预热和焊后缓冷的工艺可以降低熔覆层微观裂纹和气孔的形成几率.通过优化激光熔覆工艺参数和工艺方法,可以形成良好的熔覆层,并且AlN陶瓷基板和铜基金属覆层之间形成过渡层,形成良好的冶金结合.     

7CrSiMnMoV钢表面激光熔覆Ni/WC性能研究

利用激光熔覆技术在7CrSiMnMoV钢表面熔覆一层Ni/WC涂层,分析了熔覆层横截面显微硬度随深度的变化情况,并用X射线衍射仪对熔覆层的物相组成及WC在激光熔覆过程中的变化情况进行了分析。同时,在金相显微镜下观察了激光熔覆层与基体材料的结合情况,并对结合处产生变化的原因作了一定的解释。结果表明,采用Ni60+30%WC金属合金粉末对基体材料进行表面强化处理后,能显著提高基体材料的表面硬度,这对提升模具的耐磨性和延长其使用寿命有利,而且熔覆层与基体材料之间形成良好的冶金结合。     

多层氩弧熔敷含TiC颗粒增强涂层的微观组织及耐磨性能

利用多层多道钨极氩弧熔覆技术,熔融预涂于钢基体表面钛铁和石墨混合粉末,可以在普通碳钢表面获得综合性能优异的复合材料表面熔敷层;测试和分析表明,熔敷层微观组织主要由铁素体、低碳马氏体、原位生成的TiC颗粒及碳化物等组成;熔敷层表面硬度达到了HRC 57以上,呈梯度分布特征;滑动磨损试验表明,由于TiC增强颗粒的存在,熔敷层与摩擦副的摩擦系数在磨损过程中不稳定,变化范围较大;TiC颗粒对摩擦的阻碍、钉扎作用大大提高了熔敷层的抗磨损性能,熔敷层磨损体积比基体金属小15～20倍,具有良好的耐磨性能.     

铬镍钨铌系铁基高温耐磨合金等离子弧堆焊

通过高温硬度 ，高温磨损试验，成功地研究了铁基Ｃｒ－Ｎｉ－Ｗ－Ｎｂ系高温耐磨料磨损等离子弧堆焊合金粉末，从而可替代价格昂贵的镍基和钴基等离子弧焊合金，同时系统地研究了合金元素高温耐磨性的影响规律及磨机理。     

加筋白口铸铁组织和性能的研究

对白口铸铁中镶入钢筋的复合材料进行了研究，结果表明；加入钢筋的体积分数、钢筋与白口铸铁界面的结合状况。对此复合材料的组织和性能有明显影响。     

QT800-2球墨铸铁表面激光熔覆工艺参数多目标优化

目的 为了解决球墨铸铁表面激光熔覆铁基合金过程中熔覆层塌陷、厚度不均等问题,确定旁轴送粉激光熔覆最优工艺参数组,并对参数寻优方法进行对比分析.方法 选取工艺参数(激光功率、扫描速度、送粉速度)为优化变量和熔覆层表面质量(表面粗糙度、硬度)为优化指标,通过设计L9(34)正交试验进行极差分析,得到优化后的参数组合;通过神经网络预测模型结合NSGA-Ⅱ多目标优化算法进行参数寻优.通过对比这两种优化方法对熔覆层表面质量的实际优化效果,确定最优工艺参数组.结果 3个工艺参数对综合质量的影响大小依次为激光功率>扫描速度>送粉速度,正交优化参数组合使得熔覆层表面粗糙度降低23.3％,硬度降低7.1％.而NSGA-II遗传算法优化参数组合可实现表面粗糙度降低40.5％,硬度提升6.6％.最优工艺参数组合为:激光功率4614 W,送粉速度2.6 r/min,扫描速度325.6 mm/min.结论 采用NSGA-II遗传算法能获得比正交试验更快更好的优化效果;通过合理选择工艺参数,能够解决熔覆层塌陷、厚度不均等问题,从而极大地改善熔覆层表面质量.     

消失模法高锰钢表面合金化工艺的研究

利用干砂负压消失模铸造工艺对高锰钢表面合金化进行研究,通过正交试验研究合金粉配比、助熔剂和粘结剂含量、合金涂层厚度等因素对表面合金层质量的影响,确定合金化涂料的最佳配比,分析表面合金层的组织和性能。结果表明：表面合金层由表及里分为烧结区、过渡区和熔合区,其外层为耐磨性能较好的烧结区和过渡区,内层为综合性能较好的熔合区,基体为奥氏体组织。     

紫铜表面渗Fe-Al合金层的耐磨性分析

分析了紫铜表面渗Fe-Al层的组织和耐磨性能特点,结果表明,紫铜渗Fe-Al合金硬度提高,耐磨性高于轧制的紫铜.     

耐蚀耐磨碳化硼轴承材料的研制

此文阐述了用碳管炉碳热还原法制备的碳化硼粉末经热压制备碳化硼材料的过程；并阐述了添加剂对热压过程的影响。同时碳化硼材料也是一种抗腐蚀、抗磨损的新材料。     

某核电厂循环水泵叶轮失效原因分析及防护措施

目的提高核电厂海水循环水泵(以下简称"循泵")叶轮的耐磨性能。方法采用表面工程技术,在叶轮表面涂刷熔融环氧粉末涂层、WC涂层和耐磨陶瓷涂层,以提高叶轮的耐磨性。通过对比材料本身的硬度和断裂韧性,分别评价两种新材料在海水中的耐磨性能,并通过实践验证对三种涂层的耐磨可行性进行了详细分析。结果分析结果表明,该双相不锈钢叶轮的损坏为典型的磨损腐蚀,同时伴随着微弱的电化学腐蚀。经过实践验证,厚度为0.8~1 mm的熔融环氧粉末涂层由于与金属基材间的结合力较差,使用一周期后存在大面积的脱落现象,起不到保护叶轮的作用。厚度为0.5 mm的WC涂层在运行后检查发现涂层存在一定程度的减薄,部分区域仍存在微弱的冲蚀现象,而且其价格较昂贵,使用效果与经济性不成比例。耐磨陶瓷涂层整体达到了牺牲涂层从而保护母材的目的。结论实践表明仅靠选材无法彻底根除磨损腐蚀,结合表面工程技术,综合使用效果和经济性,最终确定耐磨陶瓷涂层为循泵叶轮表面防护的最佳涂层。     

9SiCr钢超塑形变热处理工艺的研究

通过对9SiCr具钢超塑形变热处理工艺的研究，阐明一种新的金属加工工艺。该工艺将钢在AC_1温度以上两相区的超塑变形与热处理结合起来，是一种减少工序、节省能源的复合工艺，同时又能提高钢的综合力学性能。