高速电弧喷涂 Fe 基涂层的耐磨性能研究

本文通过高速电弧喷涂技术在低碳钢基体上制备Fe基涂层, 采用光学显微镜(OM)、 扫描电子显微镜(SEM)、 白光干涉仪表征涂层的微观结构以及磨痕形貌, 通过维氏硬度计、 摩擦磨损试验机检测涂层的机械性能。 研究结 果显示涂层呈典型的片层状结构, 涂层较为致密, 孔隙率为 1.75±0.22%。 硬质相元素的添加提高了涂层的微观 硬度, 涂层的硬度大约是基体的四倍。 同时, 涂层的磨损量相对基体来说降低了 78.61%, 对磨球切削基体表面 形成较深的犁沟, 而涂层因硬度较大, 形成的沟槽较浅, 并且涂层表层出现脆裂、 剥落现象, 产生大量的磨粒, 使得基体与涂层的磨损机制由粘着磨损向磨料磨损转变     

架空输油管道泄漏危害研究

当架空管道发生小孔泄漏事故时,由于泄漏产生的油品和蒸发产生的石油蒸气云遇明火会发生燃烧和爆炸,对周边地区造成严重的经济损失和人员伤亡。因此,有必要对泄漏的不同阶段进行研究,确定不同阶段的危险性,得出事故不同阶段应急方案。以Fluent模拟软件为基础建立三维空间架空管道泄漏模型,研究不同孔径和风速对油池和其产生的石油蒸气云的扩散影响,得出油蒸气浓度扩散规律。     

316L不锈钢的低能量激光冲击强化工艺

以316L不锈钢作为模型材料,系统研究了低能量高重频激光冲击强化工艺。建立了激光光斑覆盖率概念,对于直径d为0.4~0.8 mm 间的光斑,其饱和覆盖率在6~7之间。在此饱和覆盖率条件下,机械手移动速率v与光斑直径d的匹配关系为v=70d。最大残余压应力随着光斑直径的减小而增大,当光斑直径d为0.4 mm时获得最大残余压应力为662 MPa,残余压应力影响层深度为565 μm。激光冲击强化区域表面粗糙度未明显增加,但与未冲击区域存在一定高度台阶。在1.59 GW/cm²激光功率密度下,该台阶高度为23 μm。     

2种FeCr基高速电弧涂层的组织和耐磨性能对比研究

针对电站锅炉受热面管、风机等构件的耐磨应用场景，应用了不同碳及稀土元素含量的2种FeCr基涂层材料，通过高速电弧喷涂技术在基体20G钢上制备涂层。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、白光干涉仪系统表征涂层微观形貌及相组成，通过维氏显微硬度、拉伸结合强度、球-盘摩擦磨损试验检测涂层的力学及耐磨性能。结果表明：2种涂层微观结构均呈典型的层片状结构，由于硼、碳等硬质相元素分布于FeCr固溶体中，使得涂层的硬度远高于基体。高碳含量及稀土元素的添加使得涂层孔隙率由2.22%±0.47%降低至0.92%±0.13%,硬度从(8.05±0.53) GPa增加至(10.47±0.68) GPa,磨损质量损失降低40%。从涂层的磨损形貌来看，高硬度及低孔隙率使得磨损机制由黏着磨损转化为磨粒磨损。通过FeCr基涂层对磨损表面进行防护，可以有效解决电站锅炉部件的磨损问题，保证锅炉机组的安全稳定运行。     

大采高长工作面过陷落柱回采工艺

针对成庄矿5310大采高工作面开采受陷落柱影响的问题,对陷落柱进行了详细的勘探,明确了陷落柱的位置、范围,制定详细的探放水技术措施,对陷落柱进行超前探放水,并制定了过陷落柱的可行性方法。通过控制采高,采用采煤机直接割矸和震动爆破的方式,运用浅截深回采工艺,直接通过陷落柱。结果表明:通过运用直接过陷落柱的方案,减少了工作面搬家工作量,节约了费用,保证了工作面的连续推进,提高了煤炭资源回收率。     

注浆加固技术在软岩巷道中的应用

针对寺河煤矿二号井15号煤层巷道维护困难的现状,对巷道围岩结构进行了观测分析,并对巷道围岩强度进行了测试,测试结果显示,15号煤层顶板为巨厚坚硬石灰岩,且完整性好;煤体松散破碎。在此基础上分别提出了顶板和两帮加固的支护方案,经过现场工业性试验,有效控制了巷道的变形与破坏,对类似条件下巷道围岩控制具有一定的借鉴意义。     

“两硬”围岩孤岛工作面矿压显现规律研究

为了更好地对寺河二号井"两硬"围岩(即坚硬顶板和坚硬底板)地质条件下的工作面开采工作进行掌握和指导,采用相似模拟试验、现场监测相结合的方式,对寺河矿二号井IX4302孤岛工作面矿压显现规律进行了分析研究。研究结果表明,受"两硬"围岩和孤岛形态的双重影响,工作面周期来压明显,基本顶初次来压步距为45.7m,周期来压步距平均为16.4m,但动载系数普遍较小;超前支承压力峰值位置位于煤壁前方11m处,回采巷道变形较小,对类似条件工作面安全高效回采提供了参考和指导。     

定向水力压裂弱化坚硬顶板技术研究

晋煤集团寺河矿二号井15#煤层坚硬K2灰岩顶板难以垮落,易造成回风巷上隅角悬顶面积过大引起瓦斯超限安全隐患。为解决上述问题,以151305工作面为试验对象,通过地质围岩测试等技术手段确定了定向水力压裂试验方案。     

真空封孔对高速电弧喷涂涂层耐腐蚀性能的影响

本文通过高速电弧喷涂技术制备 NiCr 基涂层, 采用真空法和直接刷涂法进行封孔处理, 对比研究两种封 孔工艺对涂层耐腐蚀性能的影响。 采用光学显微镜观察涂层的截面微观形貌并计算其孔隙率, 采用扫描电镜和能 谱仪检测封孔剂的浸渗深度, 通过电化学及盐雾腐蚀试验评估封孔后涂层的耐腐蚀性能。 结果表明, 真空封孔下 涂层内封孔剂平均渗透深度为 275 μm, 较直接刷涂法（平均渗透深度为 103 μm） 提高近 3 倍。 真空封孔涂层的 腐蚀电流密度比直接刷涂封孔涂层更小, 钝化区更为明显。 在盐雾腐蚀环境下, 432 h 后无锈迹出现, 而直接刷 涂封孔涂层在 96 h 后产生锈蚀点, 表明采用真空封孔技术制备的涂层具有更好的耐腐蚀性能, 为真空封孔技术 在工程应用提供试验依据。     

采动影响下空巷高水膨胀材料充填回采技术研究

资源整合矿井以往遗留空巷对回采工作面造成安全威胁,且资源采出率低。针对该问题,结合郭庄矿3610工作面空巷工程地质条件,采用流动性良好、凝结时间短、具有一定膨胀性和良好抗风化能力的高水膨胀材料,建立地面充填系统,提出合理的充填方法和工作面过空巷的安全回采措施。实践表明:高水膨胀材料浆液进入裂隙后,充分与裂隙接触,既增强了围岩的强度,又提高了空巷充填后的整体接顶效果;充填系统完全实现自动化控制,人员配备少,其制浆能力高达60 m3/h;回采工作面过空巷期间,支架接顶效果良好;高水膨胀材料、充填系统以及充填方法科学合理,可以保证工作面安全快速过空巷区域。