耐冲蚀磨损的陶瓷材料复相设计与评估

选择几类不同系列的先进陶瓷材料,分析了其磨损规律与材料力学参数及其显微结构的内在关系,实验结果表明,具有硬度较高的碳化物材料的抗低角度损能力最强,而引入能量耗散机制的复相陶瓷的抗高角冲蚀磨损性能增加,提出了不同冲蚀角度工况下耐磨陶瓷的复相设计要点。     

桥梁基桩在含沙水流冲击作用下的冲蚀磨损数值模拟研究

过水桥梁的基桩外露已成为影响桥梁安全性的重要因素,携沙水流会对外露部分的基桩产生冲蚀作用,加速混凝土的破坏,累积到一定程度,会导致桥梁安全性降低,影响桥梁交通的正常运营。为研究携沙水流对基桩的冲蚀磨损规律及其影响因素,利用ANSYS-Workbench建立三维模型,在FLUENT的工作环境下,模拟水沙两相流的流动特性,并求解得出基桩最大冲蚀磨损速率。通过数值模拟,研究了携沙水流的流场特性,并得出了在不同流速、含沙量及粒径下的冲蚀磨损规律。结果表明:流速、含沙量及粒径都对最大冲蚀率有较大影响,其中,最大冲蚀率随流速的增加而增大,并呈现出明显的指数关系;含沙量与最大冲蚀率呈现出正相关关系;最大冲蚀率随粒径的增大呈现出先减少后趋于稳定的趋势。研究成果可以为后续基桩冲蚀磨损预测的工程应用提供相关依据。     

水电站水下建筑物受冲磨蚀破坏修复方案研究与实践

黄河水沙条件日趋复杂,如何解决水电站水下建筑物的安全问题一直是工程难题。该文以黄河流域某水电站为例,连续2a经历长历时、低水位、高沙量泄洪排沙等复杂运用工况,经论证水流中携裹大量推移质和沙,造成该电站泄洪排沙系统流道混凝土受冲磨蚀破坏,流道进出口水下建筑物造成不同程度水毁,严重影响到电站安全稳定运行。研究修复方案前采用水下机器人(ROV)与蛙人潜水相结合的水下检查方式摸清缺陷类型,确定修复范围,分析导致水下建筑物产生缺陷的原因,最后根据水毁缺陷类型研究制定出针对性修复方案,研究成果可为电站水下建筑物冲磨破坏修复提供借鉴。     

陶瓷喷砂嘴的冲蚀磨损特性及其损坏机理

采用热压烧结工艺制备了Al2O3/TiC、Al2O3/(W,Ti)C和B4C陶瓷喷砂嘴.以SiC和Al2O3为冲蚀磨料进行了喷砂冲蚀试验.结果表明纯B4C陶瓷材料的烧结温度高、保温时间长、致密度低、晶粒粗,抗弯强度和断裂韧性低,但硬度最高;而Al2O3/TiC和Al2O3/(W,Ti)C陶瓷材料的烧结温度和保温时间比纯B4C陶瓷大大减小,致密度高,抗弯强度和断裂韧性比纯B4C陶瓷高1倍以上,但硬度相对低.对陶瓷喷砂嘴在磨料冲蚀下的应力状态进行了有限元分析,结果表明陶瓷喷嘴入口处所受的应力最大,出口次之,中间区域最小.B4C陶瓷喷砂嘴的最佳入口锥角为11°,而Al2O3/(W,Ti)C陶瓷喷砂嘴的最佳入口锥角为16°.陶瓷喷嘴入口和出口处的磨损机理主要表现脆性断裂;而中间区域的磨损机理主要表现为磨料颗粒对喷嘴内壁表面的研磨、抛光和微切削作用.     

耐磨胶粘涂层的浆体冲蚀磨损特性研究

耐磨胶粘涂层是使用胶粘剂粘接耐磨填料涂敷在零件表面上所形成的一种新型抗磨涂层．在一些特定的工况条件下，它具有很优异的抗磨性能．本文对该涂层在浆体冲蚀磨损条件下的磨损特性进行了比较深入系统的研究．结果表明：在时间关系上，该涂层的浆体冲蚀磨损可以分为两个阶段。初期磨损阶段和稳态磨损阶段．在初期磨损中，涂层的磨损率较大。随磨损的进行，磨损率逐渐下降，最后稳定下来而进入稳态磨损阶段，涂层的磨损对磨粒大小的变化是很敏感的，磨粒直径增大。磨损率上升。涂层冲蚀磨损的速度指数比金属材料大，在较低的速度下更能发挥涂层的耐磨优势．此外，还对腐蚀条件下及浆体中含砂量不同时的磨损特性进行了研究．因而认为，在较低速度、较小磨料或腐蚀性介质中工作时涂层具有较高的抗磨性能。     

用颗粒冲击磨损试验评价热喷涂陶瓷涂层的粒子间结合

热喷涂层中扁平粒子间的结合决定涂层的性能。能评价粒子间结合的简单可靠的方法对于涂层的实际应用具有十分重要的意义。然而采用传统的试验方法如拉伸试验难以获得令人满意的结果。可以预料具有去结合机理的一层接一层去除粒子的试验方法将是有效的。实验证明通过控制测试条件，颗粒冲击磨损试验能够通过去结合机理有效地使涂层产生磨损。本论文提出了陶瓷涂层颗粒冲击磨损的模型，基于涂层受颗粒冲击磨损是因一层层的粒子通过去结合而产生的机理，建立了磨损速度与粒子间结合率的关系。定义为ACT－JP值（磨损速度的倒数）的特征值与粒子间结合率的实验相关性证明了粒子间结合对陶瓷涂层磨损的控制作用和利用颗粒冲击磨损试验评价粒子间结合的可行性。     

采用表面粘涂技术提高设备的抗腐蚀性能

通过表面粘涂，对受到腐蚀、冲蚀、气蚀的设备进行表面修补与防护，可提高设备的使用寿命。     

单组分聚脲材料在寒冷地区某大坝溢流面防护中的应用

水利水电工程泄洪建筑物表面经常遭受高速含沙水流或携带推移质的冲刷,经过一段时间的运行,往往会出现不同程度的磨损及气蚀破坏,采用性能优越的水工混凝土抗冲耐磨材料修复和防护尤为重要。本文通过单组分聚脲材料性能试验揭示了材料的特点,介绍了其在新疆某大坝溢流面防护中的应用情况,其处理技术对类似工程具有良好的借鉴意义。     

胶粘耐磨涂层的制备与抗冲蚀磨损性能研究

研制了一种应用于水力机械元件和设备的抗冲蚀磨损的胶粘耐磨涂层。分析了涂层的制备工艺，检测了涂层的各项性能，研究了耐磨涂层的抗冲蚀磨损性能。研究发现：底部涂层与基体间的相互吸附、涂层间的相互扩散、偶联剂的共价键连接和机械互锁，均能使涂层与涂层之间、底层与基体之间在界面处形成牢固结合，有利于提高耐磨涂层的整体抗冲蚀磨损性能。     

环氧胶粘纳米涂层冲蚀磨损性能研究

向环氧树脂胶粘涂层中分别加入粉煤灰、纳米SiO2,通过改变磨料的粒度和含量,冲蚀的转角和转速,研究其耐冲蚀磨损性能。通过实验推荐了具有较好耐冲蚀能力的环氧树脂的最佳配方。