高频感应熔覆超音速火焰喷涂NiCrBSi涂层研究

用NiCrBSi自熔性合金粉末、采用超音速火焰喷涂和高频感应加热技术相结合,在35CrMo钢基体表面进行熔覆并制得涂层。利用光学显微镜（OM）和x射线衍射（XRD）分析技术观察和测定了熔覆层组织和相结构,并对其硬度和冲蚀磨损性能进行了测试。结果表明：熔覆后镍基涂层与基体形成了良好的冶金结合,层状结构消失,涂层硬度分布均匀,涂层耐冲蚀磨损能力约为HVOF涂层的3倍。     

电火花电解复合加工工作液的制备及其对割缝效果的影响

割缝筛管是石油开采行业中常用的防砂设备,采用电火花电解复合加工方法对割缝筛管进行加工。针对目前复合加工使用的油基工作液存在安全性差、成本高及纯水基工作液存在加工效率不理想等缺点,以20号机油、纯净水、司班80、平平加A-20、蔗糖等为原料研制了一种新型电火花电解复合加工工作液,研究了该水包油型工作液对电火花电解复合加工效率、割缝宽度和表面粗糙度的影响,并与机油加工效果进行了对比。结果表明:复配乳化剂的HLB值为8,且在温度为45℃条件下,当水、油、乳化剂的比例为3.1∶2∶1.4时,可获得均一稳定的乳化液;当电参数不变时,加入14g蔗糖、1gNaNO_3和0.25gNaCl可确保高效、窄缝的加工效果;与机油加工相比,加工效率提高且表面粗糙度值减小,安全性、清洁性提高,但缝宽有所增大。     

镍、铁基喷焊层组织与性能研究

为寻找具有耐盐酸腐蚀能力的喷焊用合金粉末,自行设计了3种喷焊粉末,并对比研究了自制粉末与商业Ni60粉氧乙炔喷焊层的显微硬度、显微组织形貌和耐盐酸腐蚀性能.结果表明,自制1号粉喷焊层的显微硬度值明显高于商业Ni60喷焊层,自制2号粉喷焊层的显微硬度和耐蚀性均优于商业Ni60喷焊层.分析认为,钼的加入可改善合金粉末的喷焊工艺性,提高喷焊层的耐盐酸腐蚀性能;铬含量的增加显著提高了喷焊层的显微硬度;喷焊层中铁含量的增加对耐盐酸腐蚀性能有不利影响.     

超音速火焰喷涂涂层耐泥浆冲蚀性研究

为了提高钢体PDC钻头钻头体的使用寿命,采用超音速火焰喷涂技术分别制备了WC-Co和Ni60两种涂层,对涂层的组织、显微硬度和耐泥浆冲蚀性进行了研究。结果表明,涂层气孔夹杂越少、致密性越高、涂层中硬质颗粒越细小,分布越均匀,则涂层的显微硬度越高,抗泥浆冲蚀能力越高。在泥浆的冲蚀下,钻头体的失效是由于微切削和冲击疲劳的共同作用造成的,涂层的失效则是由于涂层中的软质相在微切削和冲击疲劳的共同作用下首先被破坏,使硬质相裸露,进而导致硬质相脱落。在本试验的试验条件下,WC-Co涂层的耐泥浆冲蚀性能优于Ni60涂层,使PDC钻头钻头体的耐泥浆冲蚀性提高了5倍以上。     

L485管线钢焊接接头应力状态数值模拟

根据焊接热弹塑性理论,采用ANSYS有限元分析软件通过热-力耦合的分析方法获得L485管线钢焊接接头应力场。并采用超声波残余应力检测结果验证了模拟的准确性,分析了管道内表面和外表面的轴向应力、环向应力分布情况,并研究自然冷却(外界温度分别为5、20℃)、焊后保温、焊后热处理对L485管线钢焊接接头应力分布状态的影响规律。结果表明,自然冷却情况下,外界温度20℃的应力峰值会比外界温度5℃低9 MPa;以外界温度20℃时管线钢的焊接接头应力峰值为基准,焊后保温处理应力峰值降低25 MPa,焊后热处理应力峰值降低154 MPa。     

等离子喷涂Al2O3涂层腐蚀失效机制

采用等离子喷涂方法制备Al2O3陶瓷涂层，研究 了涂层在不同腐蚀介质中的耐蚀性及其失效机制.结果表明，Al2O3涂层在碱性环境中耐 蚀性较强，在酸性环境中的耐蚀性较差，在盐类环境中的耐蚀性一般.陶瓷涂层在腐蚀介质 环境中工作时，因其内部非平衡相、夹杂物、残余应力及孔隙率的存在发生化学腐蚀.     

热喷涂用Ni包FeS粉末的化学镀法制备与研究

为防止热喷涂过程中FeS的氧化烧损,采用化学镀方法对平均粒径为31 （m（400目）的FeS粉末进行化学镀镍,制备出了FeS粉末表面完整包覆镍的适合热喷涂的复合粉末.利用正交试验优化出了镀液最佳组分及镀覆的最佳工艺;同时分析了主要工艺条件对镀覆效果的影响;运用XRD、SEM和粉末剖面金相对样品进行形貌观察和分析表征.结果表明,溶液中的镍离子浓度、次磷酸钠浓度、温度以及pH值的增大,都会加快沉积速度;文中试验条件下,可在原始的FeS粉末颗粒表面包覆了一层致密均匀的镍层.     

45钢的瞬时液相扩散焊

采用自制的Fe-Si-B非晶合金箔作中间层,自制的保护层进行保护,对45钢进行瞬时液相扩散连接。分析了不同工艺参数下焊接接头的组织特征及显微硬度。研究表明:在合适的工艺参数下,研制的Fe-Si-B中间层可以实现45钢的瞬时液相扩散连接,接头组织和母材接近。     

HVOF喷涂Ni基涂层性能的研究

采用超音速火焰喷涂技术（HVOF）制备了3种镍基涂层，并对涂层的性能进行测试。结果表明：烧结粉末Ni60制备的涂层结合强度达44．6MPa、显微硬度963．8HV，均明显优于包覆粉末Ni包C、Ni包MoS2制备的涂层；Ni包C涂层孔隙率最高，达5．4％，并含有许多的未熔软质相；涂层中的镍起粘结作用，能显著提高涂层的结合强度和显微硬度；起减磨作用的MoS2和C相会明显降低涂层的结合强度。     

涂层结构对Cr2O3涂层组织和性能的影响

采用等离子喷涂技术制备了3种结构的Cr2O3陶瓷涂层，即双层涂层，3层涂层和5层梯度涂层。探讨了涂层结构对涂层组织、抗拉结合强度、抗热震性和耐磨损性能的影响。结果表明，在涂层总厚度相同的条件下，采用多层复合涂层可提高Cr2O3涂层的结合强度、耐磨性和抗热冲击性，其中，5层结构涂层的综合性能最佳。涂层微观组织观察和显微硬度测试结果发现，5层结构涂层从基体到陶瓷层，涂层成分逐渐变化，具有梯度材料的特征。试验表明采用等离子喷涂技术可以制备梯度涂层。