铜粉和镍粉反应的试验研究

研究了铜粉和镍粉反应形成单相Cu-Ni固溶体组织的过程和机理及其结构特征。研究发现，在反应过程中，只有镍粉颗粒扩散进入铜粉颗粒，在原铜粉颗粒内部反应形成单相α固溶体组织。铜和镍混合粉在100kN预压、300kN温压，800℃烧结、保温15h工艺条件下反应，全部形成了单相Cu-Ni 固溶体组织。当不同比例的铜粉和镍粉反应形成连续固溶体时，固溶体的点阵常数与成分近似成直线关系。     

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。     

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。     

化学镀Ni-P镀层高温热处理后耐蚀性的研究

对低磷和高磷化学镀镍层进行了750℃高温热处理，研究了经高温热处理后两种磷含量镀层在不同介质中的耐蚀性。结果表明，高温热处理后的镀层耐蚀性优于镀态。晶粒长大、晶界面积减少以及镀层表面生成较厚的、致密的氧化膜是耐蚀性提高的主要原因。     

超音速火焰喷涂钴基陶瓷涂层的组织与性能研究

本文在氧气流量和喷涂距离一定的条件下,研究了燃气流量对超音速火焰喷涂WC-Co涂层显微组织、相结构及性能的影响。结果表明:燃气流量低的涂层结合强度、显微硬度最低,孔隙率最大;燃气流量适中的涂层结合强度最高,显微硬度低于另外两种涂层,燃气流量最高的涂层,燃气流量高的涂层的显微硬度最大。     

等离子喷涂NiCr-Cr3C2涂层对油田采出液的耐垢性分析

采用大气等离子喷涂制备NiCr-Cr3C2涂层,通过涂层显微组织观察、X射线衍射分析、能谱分析、油田采出液表面能计算及挂片试验,研究Cr3C2-NiCr涂层对油田采出液耐垢性能的影响.结果表明:等离子喷涂NiCr-Cr3C2涂层对油田采出液接触角和表面能较低,垢物CaCO3不易附着,结垢量较少,体现出良好的耐垢性;涂层表面结垢物分布较均匀,且Ni、Cr元素参与形成垢物,而基体结垢物为CaCO3、Fe3O4,且多分布于腐蚀坑处.     

不同助燃条件下超音速火焰喷涂的燃烧特性

运用FLUENT软件,在气体-颗粒两相流基础上,计算了纯氧气、空气、氧-空气联合助燃3种情况下超音速火焰喷涂的燃烧特性.结果表明:纯氧气助燃时燃烧充分,焰流温度高,但氧气质量流量增加对焰流温度影响很小;空气助燃时所用空气流量大,导致燃烧室压力大,故适宜喷涂低熔点、易氧化粉末材料;氧-空气联合助燃时,氧气含量越大,焰流能达到的最高温度越高,但当氧气含量达到一定比例后可完全替代纯氧助燃;助燃气体中氧气含量的不同间接影响燃烧产物成分分布.     

热喷涂技术在石油石化工业中的应用与发展

采用热喷涂技术的最大优势是能够以多种方法制备出优于本体材料的表面功能薄层,其厚度仅为结构尺寸的几十分之一,却使其具有了比本体材料更高的耐磨性、抗腐蚀性和耐高温等性能。常用的热喷涂方法有火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、爆炸喷涂、超音速火焰喷涂,其中,等离子喷涂、超音速火焰喷涂、电弧喷涂的市场比例越来越大。热喷涂技术在石油石化工业中主要用于修复石油机械,提高机械零件的耐磨性以及容器、管道、塔架的耐腐蚀性。在石油石化工业中进一步推广热喷涂技术,走低成本发展之路是当务之急。     

海洋平台A106B管线钢在役焊接试验研究

本文选取了4 mm厚的海洋平台常用的A106B管线钢,以水为介质,通过静态在役焊接和动态在役焊接试验,分别研究了其抗烧穿能力和不同线能量下的焊接接头的组织与性能,防止烧穿和氢致裂纹问题,为制定合理的在役焊接修复工艺提供试验和理论依据。     

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。