铜合金表面电火花及激光沉积制造技术的研究

分别采用电火花沉积和激光熔覆技术在铜合金表面制备了不同组织和性能的沉积层,用SEM,XRD,OM和显微维氏硬度计进行了组织结构和性能分析,结果表明:在铜合金表面可采用激光熔覆的方法制备异质的沉积层,沉积层与铜基体冶金结合,其组织致密、晶粒细小、无裂纹和孔隙夹杂等缺陷,沉积层内部组织形貌为等轴晶、树枝晶及胞状晶等;电火花沉积工艺可在铜合金表面形成铜基的沉积制造层,电火花层与铜基体形成冶金结合,其组织致密、晶粒细小、无裂纹、孔隙夹杂等缺陷.     

混粉工艺对激光熔覆WC／Ni60B涂层组织硬度的影响

激光熔覆技术通过高功率激光熔化涂层材料及基体表层，可在普通金属材料表面获得与基体皇冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体材料的耐磨、耐蚀、耐热及抗氧化等性能，成为激光表面改性研究和发展的热点。为提高熔覆层的性能，通常考虑利用激光熔覆制备金属基复合陶瓷涂层。大多数学者重点研究了金属基体材料的选择对涂层熔覆性能的影响；激光工艺参数对涂层组织性能的影响；以及陶瓷颗粒的种类、形状、大小对涂层性能的影响。而由于金属基体合金粉末的密度与陶瓷颗粒的密度相差很大，无论是用激光送粉法还是用预制涂崖都很难制备出组织均匀的涂层。     

16Mn钢感应熔敷WC涂层的耐磨性研究

在刮板输送机中部槽用16Mn钢板表面感应熔敷镍基WC涂层,对其微观结构进行分析,检测其硬度和耐磨性。结果表明,熔敷层组织为熔融镍及半熔WC颗粒组成,且其与基体形成良好的冶金结合层。其耐磨性较16Mn钢板提高近2倍     

激光熔覆技术在液压支架上的应用研究

为了对液压支架进行表面激光熔覆应用研究,以液压支架用27SiMn钢试样为基体,激光熔覆Ni60合金粉末,对熔覆层分析研究。综合结果表明,成形的熔覆层质量满足要求,具有很高的显微硬度和较强的耐腐蚀性能,能达到实用要求。此研究结果为激光熔覆在液压支架上的应用奠定了基础,提供了一种对液压支架进行表面处理新的可行性工艺方案。     

频率对液压支架细杆件熔覆316不锈钢的性能影响研究

为了研究液压支架细杆件在表面强化过程中放电频率对熔覆层性能的影响规律,利用脉冲钨极氩弧熔覆技术在27SiMn基体表面熔覆316不锈钢,以放电频率为单因素变量分别制备了5组样件,对比分析了各样件熔覆层的外观形貌、金相组织、硬度和耐腐蚀性。结果表明:频率越大,熔覆层宽度越小,而厚度呈先减小后增大趋势,且均可满足熔覆工艺的厚度要求;随着频率的增大,熔覆层呈现出不同的金相组织,硬度呈先减小后增大趋势;各频率下熔覆层的耐腐蚀性都要远远优于基体材料,点腐蚀为主要腐蚀形式。     

液压支架用立柱中缸管工艺革新

阐述了目前液压支架用立柱中缸管工艺的缺陷,改变传统的工艺,大胆采用新工艺,调整工艺顺序,针对不同的材质采用不同的工艺,减少了中缸管堆焊层处气孔的产生,并提高了堆焊层的硬度,此工艺提高了生产效率,目前在国内外处于领先水平,并被广泛推广。     

液压支架立柱维修与再制造技术

分析了综采工作面液压支架立柱工况的特点及失效形式,介绍了立柱外缸、中缸及活柱的维修和再制造技术,通过采用熔覆铜合金对超差的内孔表面进行再制造,采用不锈钢熔覆技术修复腐蚀的外缸及中缸缸口,利用激光熔覆再制造技术代替电镀工艺,提升了立柱的性能,延长了其使用寿命。     

单体液压支柱缸体激光熔覆Ni60A+20％WC性能

结合煤矿特殊环境特点,以煤矿单体液压支柱缸体用钢27SiMn为基体,激光熔覆Ni60A+20％WC合金粉末制备熔覆层。采用扫描电镜、硬度计、磨损实验机、盐雾试验机对熔覆层性能进行分析研究。结果表明：熔覆层与基体间为冶金结合,熔覆层耐磨性比基体材料有较大提高。熔覆层有很高的显微硬度和较强的耐腐蚀性能。     

液压支架关键零部件材料性能分析及工艺研究

针对液压支架在井下承受冲击、腐蚀等恶劣环境条件,造成塑性变形、疲劳、立柱失效的问题,对液压支架关键元部件材料进行性能分析,提出材料质量一致性、机械及抗腐蚀性能,以及加工工艺对液压支架可靠性和寿命的影响;通过TMCP(Thermo-Mechanical Control Process)技术提升材料质量稳定性,采用激光熔覆和不锈钢包覆技术提高立柱表面耐腐蚀性,采用刮削滚光工艺提高零件加工精度和效率。材料性能及加工工艺的升级将有效提升产品品质,大幅提高我国装备制造水平,提升产品的市场竞争力。     

单体液压支柱、油缸、活柱表面修复工作的研制

介绍和阐述了DW型单体液压支柱、油缸、活柱表面损坏修复中的工艺路线、工作原理、井下试验情况及使用效果,针对投入的材料、设备及工时单价的成本和技术效益,及经济效益进行了分析。认为此项成果解决了表面防腐处理存在的问题,对提高支柱的使用寿命,减少修复工作量也起了重大作用。     

高耐磨全寿命安全型刀形截齿的开发研究

利用等离子熔覆技术,在Q235A普通低碳钢板表面熔覆一层复合材料,获得了与基体呈冶金结合的涂层。熔覆层的干摩擦磨损试验表明,复合粉末熔覆层耐磨性大幅提高,分别为Ni60AA的3.25倍,为Q235A的4.41倍;合金堆焊层及硬质合金头材料瓦斯引燃安全性试验表明:合金堆焊层及硬质合金头材料与锈钢摩擦均不产生火花;采用等离子堆焊-钻孔-钎焊-热处理的加工工艺,就可以防止钎焊缝因等离子堆焊而开裂;井下工业试验表明:本次开发的试验截齿寿命较长,无火花。     

液压支架立柱表面修复技术的研究

为了提高液压支架立柱的耐磨蚀性能,分别采用激光熔覆技术和等离子熔覆技术对立柱表面进行修复强化处理。结合立柱失效形式,对比分析了2种熔覆工艺以及熔覆层的硬度、耐磨性能和耐蚀性能等性能。结果表明:2种熔覆技术均能显著提高立柱表面综合性能,有效延长了立柱使用寿命,创造了良好的经济效益和社会效益。     

Ni对铁基合金粉块氩弧堆焊层组织和性能的影响

通过氩弧焊在基体材料Q235钢板上熔敷铁合金混合粉末压块,研究了压块成分及堆焊工艺对堆焊层组织及性能的影响。结果表明:在固定压块粉末总质量为16 g、镍铁含量为0.64 g、堆焊电流为180 A时,堆焊层的硬度最大,达到HRC48.9;耐磨性最高,相对磨损量为0.013 4 g/(cm2·min)。     

液压支架立柱油缸内壁防腐强化技术研究

介绍了用于液压支架立柱油缸内壁防腐强化的多种技术,包括电镀铜或铜合金、低温镀铁、QPQ、镶嵌不锈钢套、MIG焊堆焊铜合金及不锈钢、冷金属堆焊铜合金,简述了各种技术的原理、性能及特点,并对各种技术进行了对比。     

煤矿机械磨损失效与激光熔覆研究

针对煤矿机械磨损失效的问题,分析了煤矿机械的磨损失效形式,表明煤矿机械的磨损失效形式主要是磨损,而激光熔覆技术可充分满足煤矿机械设备中易磨损关键零部件表面强化需求,通过改善零部件的表面性能,可提高设备耐磨性能。文章介绍了表面工程新兴领域的激光熔覆技术,并利用ANSYS软件的"生死单元"技术对45钢表面进行了激光熔覆Ni60+15%WC复合粉末仿真,分析了温度场。结果表明,基体与熔覆层为冶金结合,基体各点在熔覆过程中以固定的温度伴随着热源同步前移,形成准稳态温度场。     

煤矿液压支架立柱(活塞杆)表面耐腐蚀处理工艺研究

阐述了液压支架立柱(活塞杆)表面耐腐蚀性能的2种处理方法。通过对镀铬工艺和激光熔覆工艺的对比证明:激光熔覆工艺样件的性能优于电镀工艺样件。但激光熔覆工艺成本较高,随着激光技术成本较大幅度地下降,激光熔覆制造液压支架取代传统的电镀方法已经是大势所趋。     

熔铜技术在矿用液压支架油缸中的应用研究

由于井下环境的恶劣性,为解决油缸表面腐蚀问题,需对该工件的表面质量进行更新升级.本文在分析油缸使用中常见失效问题基础上,充分利用熔铜技术的技术优势,将其在油缸内壁上进行了应用研究和现场应用检测.应用效果表明:熔铜后的油缸表面硬度明显提升,具有更好的耐腐蚀性和耐磨性,设备的故障率也明显降低,验证了该技术的可行性.该研究对...     

镍基合金表面激光熔覆钴基合金的显微组织与硬度

采用激光熔覆技术在镍基高温合金表面制备了钴基熔覆层,用SEM,EDS和显微硬度计对熔覆层进行了测试分析.结果表明,用钴基自熔合金粉末所制备的熔覆层表面平整无裂纹、完整性好,熔覆层与基体之间形成良好的冶金结合,熔覆层的显微硬度约为基体硬度的3倍.     

典型液压支架立柱缸体材料疲劳性能研究

液压支架油缸在服役过程中承受交变载荷,容易发生疲劳破坏,一旦油缸发生疲劳失效将会对生产安全产生不利影响。为了保证液压支架在服役过程中的安全可靠性,对现有的3种液压支架油缸材料27SiMn、30CrMo、30CrMnSi的微观组织形貌,交变载荷下的疲劳性能以及疲劳断口形貌进行研究,从而确定高可靠性油缸的材料选择标准。研究结果表明,材料光滑试样的疲劳性能存在区别,相比之下疲劳性能30CrMnSi＞30CrMo＞27SiMn,疲劳强度与屈服强度存在正比关系,理论上提高材料的屈服强度可以提高其疲劳性能。     

激光增材制造技术在煤矿液压支架柱塞上的应用

煤矿液压支架柱塞是液压系统执行机构的关键部件,其表面质量关乎着液压支架初撑力、工作阻力、支护强度以及推移行程等性能指标是否能满足设计要求。传统的电镀铬涂层和柱塞基体之间仅为机械性结合,强度较差;而激光增材制造技术专用复合材料与基体形成冶金结合层,显著改善了基体表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化、抗疲劳等性能,大大优越于传统的电镀铬技术。